DE19629841A1 - Rechteckiges optisches Kompensationsblatt, Verfahren zu dessen Herstellung und Flüssigkristallanzeige - Google Patents
Rechteckiges optisches Kompensationsblatt, Verfahren zu dessen Herstellung und FlüssigkristallanzeigeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein rechteckiges optisches
Kompensationsblatt, ein Verfahren zu dessen Herstellung, eine
mit dem Kompensationsblatt ausgestattete
Flüssigkristallanzeige und eine mit dem Kompensationsblatt
ausgestattete Flüssigkristallfarbanzeige.
Als Anzeigeelement für elektronische Bürosystemgeräte, wie
Desk-top Personal-Computer und Textverarbeitungssysteme
wurden bisher CRT (Kathodenstrahlröhren) verwendet. In
letzter Zeit wurde weitverbreitet eine Flüssigkristallanzeige
(im folgenden als LCD bezeichnet) anstelle der CRT verwendet,
da sie eine geringe Dicke, ein geringes Gewicht und einen
niedrigen Energieverbrauch aufweist. Ein LCD hat im
allgemeinen eine Struktur, in der eine Flüssigkristallzelle
zwischen ein Paar Polarisationsblätter eingelagert ist. In
den meisten LCDs wird ein verdrillter nematischer
Flüssigkristall verwendet. Der Betriebsmodus von LCDs, in
denen der verdrillte nematische Flüssigkristall verwendet
wird, kann grob eingeteilt werden in einen
Doppelbrechungsmodus (birefringence mode) und einen optischen
Drehmodus.
Eine superverdrillte nematische Flüssigkristallanzeige (im
folgenden als STN-LCD bezeichnet) im Doppelbrechungsmodus
verwendet einen superverdrillten nematischen Flüssigkristall
mit einem Verdrillungswinkel von mehr als 90° und steilen
elektrooptischen Charakteristiken. Ein solches STN-LCD hat
daher den Vorteil, eine großflächige Anzeige zu bieten, indem
der Betrieb im Time-Sharing-Modus erfolgt. Die STN-LCD hat
jedoch Nachteile wie eine langsame Ansprechzeit
(beispielsweise einige hundert Millisekunden), und es ist
schwierig, eine zufriedenstellende Gradation der Anzeige zu
erhalten, und daher sind ihre Anzeigencharakteristiken
relativ schlecht im Vergleich zu den Anzeigecharakteristiken
einer Flüssigkristallanzeige, in der die bekannten Aktiv-Typ-
Elemente (z. B. TFT-LCD und MIM-LCD) verwendet werden.
In dem TFT-LCD und MIM-LCD wird ein verdrillter nematischer
Flüssigkristall mit einem Verdrillungswinkel von 90° und
positiver Doppelbrechung zur Anzeige eines Bildes verwendet.
Dies wird als LCD im optischen Drehmodus bezeichnet (d. h.
TN-LCD). Der TN-LCD-Anzeigemodus zeigt rasche Ansprechzeiten
(beispielsweise einige Zehntel Millisekunden) und einen hohen
Anzeigekontrast und gibt leicht eine Schwarz-Weiß-Anzeige mit
hohem Kontrast. Folglich hat der optische Drehmodus eine
Anzahl von Vorteilen im Vergleich zum Doppelbrechungsmodus
oder anderen Modi. Das TN-LCD hat jedoch dahingehende
Nachteile, daß die Farbe oder der Kontrast der Anzeige in
Abhängigkeit vom Blickwinkel auf die Flüssigkristallanzeige
variiert, und die Anzeigecharakteristiken nicht mit
denjenigen der CRT vergleichbar sind.
Zur Verbesserung der Blickwinkelcharakteristiken (d. h. zur
Vergrößerung des Blickwinkels) wurde in den japanischen
Patentveröffentlichungen Nr. 4(1992)-229828 und Nr. 4(1992)-
258923 die Anordnung eines Phasendifferenzfilms (optisches
Kompensationsblatt) zwischen einem Paar Polarisationsplatten
und einer TN-Flüssigkristallzelle vorgeschlagen.
Die in diesen Veröffentlichungen vorgeschlagenen optischen
Kompensationsblätter erzielen keinen optischen Effekt, wenn
eine Flüssigkristallanzeige aus der zu dem Schirm senkrechten
Richtung betrachtet wird, da die Phasendifferenz in der
Richtung senkrecht zur Oberfläche der Flüssigkristallanzeige
nahezu Null ist. Das optische Kompensationsblatt dient jedoch
zur Kompensation von Phasendifferenzen (Abhängigkeit von der
Wellenlänge des Lichts), die auftreten, wenn die
Flüssigkristallanzeige aus einer geneigten Richtung
betrachtet wird. Die Phasendifferenz resultiert in
nachteiligen Blickwinkelcharakteristiken, wie beispielsweise
Verfärbung und verschwinden des angezeigten Bildes in
geneigten Richtungen.
Es ist bekannt, daß das optische Kompensationsblatt eine
negative Doppelbrechung aufweisen muß, damit die positive
Doppelbrechung des verdrillten nematischen Flüssigkristalls
und eine geneigte optische Achse kompensiert werden kann. Die
japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 6 (1994)-
75116 und EP 0576304 A1 offenbaren ein optisches
Kompensationsblatt mit negativer Doppelbrechung und geneigter
optischer Achse. Genauer wird das offenbarte Blatt
hergestellt durch Verstreckung eines Polymers wie
Polycarbonat oder Polyester, und weist Richtungen des
Hauptbrechungsindexes auf, die zur Normalen des Blattes
geneigt sind. Zur Herstellung des obigen Blattes durch die
Streckbehandlung sind extrem komplizierte Behandlungen
erforderlich. Daher kann ein optisches Kompensationsblatt mit
einer großen Oberflächenfläche nach diesem offenbarten
Verfahren nicht leicht hergestellt werden.
Ebenso ist ein optisches Kompensationsblatt bekannt, das ein
flüssigkristallines Polymer umfaßt. Beispielsweise offenbaren
die japanischen Patentanmeldungsveröffentlichungen Nr.
3 (1991)-9326 und Nr. 3 (1991)-291601 ein optisches
Kompensationsblatt für ein LCD, das hergestellt wird durch
Aufschichtung einer Lösung eines Polymers mit
Flüssigkristalleigenschaften auf eine Orientierungsschicht,
die auf einen Trägerfilm bereitgestellt ist. Das Polymer mit
Flüssigkristalleigenschaften ist jedoch nicht
zufriedenstellend auf der Orientierungsschicht ausgerichtet.
Ferner zeigt das Polymer nicht allgemein negative
Doppelbrechung. Folglich vergrößert das resultierende
Kompensationsblatt kaum den Blickwinkel aus allen Richtungen.
Die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 5 (1993)-
215921 offenbart die Verwendung einer Doppelbrechungsplatte
(optisches Kompensationsblatt), das einen Träger und eine
polymerisierbare, stäbchenförmige Verbindung, die
Flüssigkristalleigenschaften und positive Doppelbrechung
zeigt, umfaßt. Die Doppelbrechungsplatte wird hergestellt
durch Aufschichten einer Lösung der stäbchenförmigen
Verbindung auf den Träger und Aushärtung der Verbindung unter
Erwärmung. Die gehärtete Schicht zeigt jedoch keine negative
Doppelbrechung. Folglich wird durch das resultierende
Kompensationsblatt der Blickwinkel aus allen Richtungen kaum
erhöht.
Demzufolge sind die obigen bekannten optischen
Kompensationsblätter, die einen Trägerfilm, eine
Orientierungsschicht aus dem Polymer und eine
flüssigkristalline Verbindungsschicht umfassen, nicht in der
Lage, den Blickwinkel aus allen Richtungen in großem Maße zu
erhöhen.
EP 646829 A1 offenbart ein optisches Kompensationsblatt, das
den Blickwinkel aus allen Richtungen stark vergrößert. Das
optische Kompensationsblatt hat typischerweise eine Struktur,
die einen transparenten Träger, eine darauf befindliche
Orientierungsschicht, wie eine geschliffene (rubbed)
Polyvinylalkoholschicht, und eine auf der
Orientierungsschicht bereitgestellte optisch anisotrope
Schicht aus einer diskotischen flüssigkristallinen Verbindung
umfaßt. Es wird angegeben, daß die Verwendung der
diskotischen flüssigkristallinen Verbindung die Vergrößerung
des Blickwinkels hervorruft.
In EP 646829 A1 wird die optisch anisotrope Schicht gebildet
durch Aufschichtung einer Beschichtungsflüssigkeit aus einer
diskotischen flüssigkristallinen Verbindung in
Methylethylketon auf die Orientierungsschicht und Erwärmen,
wodurch eine diskotische nematische Phase gebildet wird.
Der hiesige Erfinder hat dieses Verfahren detailliert unter
dem Aspekt der industriellen Anwendbarkeit, beispielsweise
zur Herstellung eines optischen Kompensationsblattes großer
Größe, untersucht und herausgefunden, daß, wenn eine optisch
anisotrope Schicht großer Größe nach dem obigen Verfahren
hergestellt wird, das resultierende optische
Kompensationsblatt starke Verzögerungsunterschiede innerhalb
der wirksamen Oberflächenfläche aufweist. Solche lokalen
Verzögerungsunterschiede sind natürlich nachteilig.
Ein erfindungsgemäßer Gegenstand ist die Bereitstellung eines
rechteckigen Kompensationsblattes relativ großer Größe, das
einen vergrößerten Blickwinkel ergibt und Verzögerungen mit
geringen Variationen innerhalb seiner wirksamen Bildfläche
neigt. Ein weiterer erfindungsgemäßer Gegenstand ist die
Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung des optischen
Kompensationsblattes.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Gegenstand ist die
Bereitstellung einet Flüssigkristallanzeige, die mit
optischen Kompensationsblatt ausgestattet ist, einen
vergrößerten Blickwinkel besitzt und nahezu frei ist von
Umkehrung des Schwarz-Weiß-Bildes oder der Gradation.
Noch ein weiterer erfindungsgemäßer Gegenstand ist die
Bereitstellung einer Flüssigkristallfarbanzeige, die mit dem
optischen Kompensationsblatt ausgerüstet ist, die einen
vergrößerten Blickwinkel ermöglicht und nahezu frei ist von
Umkehrung des Schwarz-Weiß-Bildes oder der Gradation.
Erfindungsgemäß wird ein rechteckiges optisches
Kompensationsblatt bereitgestellt mit einer kürzeren Seite
von nicht weniger als 14 cm, das einen transparenten Träger,
eine darauf aufgebrachte Orientierungsschicht und eine auf
der Orientierungsschicht bereitgestellte optisch anisotrope
Schicht umfaßt, die optisch anisotrope Schicht umfaßt eine
Verbindung mit einer oder mehreren diskotischen
Struktureinheiten in ihrem Molekül und deren
Verzögerungsvariation auf der gesamten Fläche liegt innerhalb
von X ± 5 nm, wobei X im Bereich von 0 bis 100 nm liegt, und
die Verzögerung wird durch die Formel:
(nx - ny) × d
repräsentiert, worin nx und ny Hauptbrechungsindizes auf
der Fläche des Blattes sind, und d ist die Dicke (nm).
Die obige Verzögerung des optischen Kompensationsblattes
entspricht derjenigen, wenn das Blatt von der Frontseite
betrachtet wird.
Bevorzugte Ausführungen des erfindungsgemäßen optischen
Kompensationsblattes sind wie folgt:
- 2) Ein rechteckiges optisches Kompensationsblatt, worin die diskotischen Struktureinheiten Flächen aufweisen, die zur Fläche des transparenten Trägers in Winkeln geneigt sind, die entlang der Richtung der Tiefe der optisch anisotropen Schicht variieren.
- 3) Das rechteckige optische Kompensationsblatt, worin die kürzere Seite eine Dimension im Bereich von 14 bis 150 cm besitzt.
- 4) Das rechteckige optische Kompensationsblatt, worin die Seite, die nicht die kürzere Seite ist, eine Größe im Bereich von 21 bis 210 cm besitzt.
- 5) Das rechteckige optische Kompensationsblatt mit einer Oberflächenfläche im Bereich von nicht weniger als 200 cm² (vorzugsweise 250 bis 15 000 cm²)
- 6) Das rechteckige optische Kompensationsblatt, das einen minimalen absoluten Verzögerungswert in einer zur Normalen des Blattes geneigten Richtung aufweist, wobei der minimale Wert nicht Null ist (d. h. die optisch anisotrope Schicht weist ein Minimum des absoluten Wertes des Verzögerungswertes in einer zur Richtung der Normalen des Blattes geneigten Richtung auf und besitzt keine optische Achse).
- 7) Das rechteckige optische Kompensationsblatt, worin der transparente Träger negative uni axiale Eigenschaften aufweist und dessen optische Achse in Richtung der Normalen des Trägers weist, und das folgende Bedingung erfüllt: 20 {(nx¹ + ny¹)/2 - nz¹} × d 400worin nx¹ und ny¹ die Hauptbrechungsindizes auf der Fläche des Trägers sind, nz¹ ist der Hauptbrechungsindex in Richtung der Dicke des Trägers und d¹ ist die Dicke des Trägers in Einheiten von nm (und hat vorzugsweise eine Lichtdurchlässigkeit von nicht weniger als 80%).
- 8) Das rechteckige optische Kompensationsblatt, dessen Orientierungsschicht eine Polymerschicht ist, die einer Schleifbehandlung unterzogen wurde.
- 9) Das rechteckige optische Kompensationsblatt, worin die Orientierungsschicht hergestellt wird durch schräge Ablagerung einer anorganischen Verbindung auf dem Träger.
Das obige rechteckige optische Kompensationsblatt kann
vorteilhafterweise durch folgende Schritte hergestellt
werden:
Aufschichtung einer Beschichtungsflüssigkeit aus einer diskotischen Verbindung in einem Lösungsmittel, die eine Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von nicht unter 100°C enthält, auf eine Orientierungsschicht, die auf einem kontinuierlichen transparenten Träger mit einer Breite von 15 bis 150 cm und einer Länge von 50 bis 3000 m bereitgestellt ist, wobei der Träger in Längsrichtung bewegt wird, durch Anwendung eines Stabbeschichters oder eines Extrusionsbeschichters, wodurch eine Beschichtungsschicht gebildet wird;
Trockung der Beschichtungsschicht durch Aufbringen eines Gases mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 10 m/sec und einer Temperatur von 20 bis 50°C auf die Oberfläche der Beschichtungsschicht;
Erwärmung der Beschichtungsschicht, wodurch eine diskotische nematische Phase gebildet wird;
Abkühlung der Beschichtungsschicht, wodurch eine optisch anisotrope Schicht erhalten wird; und
Schneiden des kontinuierlichen transparenten Trägers mit der Orientierungsschicht und der optisch anisotropen Schicht, wodurch ein rechteckiges optisches Kompensationsblatt mit einer kürzeren Seite von nicht weniger als 14 cm erhalten wird.
Aufschichtung einer Beschichtungsflüssigkeit aus einer diskotischen Verbindung in einem Lösungsmittel, die eine Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von nicht unter 100°C enthält, auf eine Orientierungsschicht, die auf einem kontinuierlichen transparenten Träger mit einer Breite von 15 bis 150 cm und einer Länge von 50 bis 3000 m bereitgestellt ist, wobei der Träger in Längsrichtung bewegt wird, durch Anwendung eines Stabbeschichters oder eines Extrusionsbeschichters, wodurch eine Beschichtungsschicht gebildet wird;
Trockung der Beschichtungsschicht durch Aufbringen eines Gases mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 10 m/sec und einer Temperatur von 20 bis 50°C auf die Oberfläche der Beschichtungsschicht;
Erwärmung der Beschichtungsschicht, wodurch eine diskotische nematische Phase gebildet wird;
Abkühlung der Beschichtungsschicht, wodurch eine optisch anisotrope Schicht erhalten wird; und
Schneiden des kontinuierlichen transparenten Trägers mit der Orientierungsschicht und der optisch anisotropen Schicht, wodurch ein rechteckiges optisches Kompensationsblatt mit einer kürzeren Seite von nicht weniger als 14 cm erhalten wird.
Das erfindungsgemäße rechteckige optische Kompensationsblatt
kann ebenso nach den folgenden Schritten hergestellt werden:
Aufschichtung einer Beschichtungsflüssigkeit einer diskotischen Verbindung und eines Fluoratom- oder Siliciumatom-haltigen Benetzungsmittels in einem Lösungsmittel auf eine Orientierungsschicht, die auf einem kontinuierlichen transparenten Träger einer Breite von 15 bis 150 cm und einer Länge von 50 bis 3000 m aufgebracht ist, wobei der Träger in Längsrichtung bewegt wird, durch Verwendung eines Stabbeschichters oder Extrusionsbeschichters, wodurch eine Beschichtungsschicht gebildet wird;
Trockung der Beschichtungsschicht durch Aufbringen eines Gases mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 10 m/sec und einer Temperatur von 20 bis 50°C auf die Oberfläche der Beschichtungsschicht;
Erwärmung der Beschichtungsschicht, wodurch eine diskotische nematische Phase gebildet wird;
Abkühlung der Beschichtungsschicht, wodurch eine optisch anisotrope Schicht erhalten wird; und
Schneiden des kontinuierlichen transparenten Trägers mit der Orientierungsschicht und der optisch anisotropen Schicht, wodurch ein rechteckiges optisches Kompensationsblatt mit einer kürzeren Seite von nicht weniger als 14 cm erhalten wird.
Aufschichtung einer Beschichtungsflüssigkeit einer diskotischen Verbindung und eines Fluoratom- oder Siliciumatom-haltigen Benetzungsmittels in einem Lösungsmittel auf eine Orientierungsschicht, die auf einem kontinuierlichen transparenten Träger einer Breite von 15 bis 150 cm und einer Länge von 50 bis 3000 m aufgebracht ist, wobei der Träger in Längsrichtung bewegt wird, durch Verwendung eines Stabbeschichters oder Extrusionsbeschichters, wodurch eine Beschichtungsschicht gebildet wird;
Trockung der Beschichtungsschicht durch Aufbringen eines Gases mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 10 m/sec und einer Temperatur von 20 bis 50°C auf die Oberfläche der Beschichtungsschicht;
Erwärmung der Beschichtungsschicht, wodurch eine diskotische nematische Phase gebildet wird;
Abkühlung der Beschichtungsschicht, wodurch eine optisch anisotrope Schicht erhalten wird; und
Schneiden des kontinuierlichen transparenten Trägers mit der Orientierungsschicht und der optisch anisotropen Schicht, wodurch ein rechteckiges optisches Kompensationsblatt mit einer kürzeren Seite von nicht weniger als 14 cm erhalten wird.
Bevorzugte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind
wie folgt:
- 1) Das Verfahren, worin als Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von nicht weniger als 100°C Alkohol oder Keton (vorzugsweise mit einer Alkoxygruppe substituiert) verwendet wird.
- 2) Das Verfahren, worin als Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von nicht weniger als 100°C ein solches mit einem Siedepunkt von 100 bis 200°C verwendet wird.
Erfindungsgemäß wird auch ein rechteckiges optisches
Kompensationsblatt bereitgestellt, das eine kürzere Seite von
nicht weniger als 14 cm aufweist, das eine optisch anisotrope
Schicht umfaßt, die eine Verbindung mit einer oder mehreren
diskotischen Struktureinheiten in ihrem Molekül umfaßt, und
deren Verzögerungsvariation in der gesamten Fläche innhalb
von X ± 5 nm liegt, worin X im Bereich von 0 bis 100 nm liegt,
und die Verzögerung durch die Formel
(nx - ny) × d
repräsentiert wird, worin nx und ny die
Hauptbrechungsindizes auf der Fläche des Blattes darstellen
und d ist die Dicke des Blattes in Einheiten von nm.
Ferner wird erfindungsgemäß eine Flüssigkristallanzeige
bereitgestellt, die eine Flüssigkristallzelle umfaßt, die ein
Substratpaar, von denen jedes mit einer transparenten
Elektrode ausgestattet ist, und einen dazwischen
eingeschlossenen verdrillten nematischen Flüssigkristall
umfaßt, sowie ein Polarisationsblatt, das auf jeder Seite der
Flüssigkristallzelle angeordnet ist, und das obengenannte
optisches Kompensationsblatt, das auf mindestens einer Seite
zwischen der Flüssigkristallzelle und dem Polarisationsblatt
bereitgestellt wird.
Ferner wird erfindungsgemäß eine Flüssigkristallfarbanzeige
bereitgestellt, umfassend eine Flüssigkristallzelle,
umfassend ein Substratpaar, das mit einer transparenten
Elektrode, einer transparenten Bildelementelektrode und einem
Farbfilter ausgestattet ist, sowie einen verdrillungs
orientierten nematischen Flüssigkristall, der zwischen den
Substraten eingeschlossen ist, ein Paar auf beiden Seiten der
Zelle angeordneter Polarisationsblätter und das obgenannte
optische Kompensationsblatt, das zwischen der
Flüssigkristallzelle und dem Polarisationsblatt
bereitgestellt wird.
Bevorzugte Ausführungen der erfindungsgemäßen
Flüssigkristallfarbanzeige sind wie folgt:
- 1) Die Flüssigkristallfarbanzeige, worin ein Substratpaar, wie oben angegeben, zusammengesetzt ist aus einem Substrat, das mit einer transparenten Bildelementelektrode ausgestattet ist, und das andere Substrat ist mit einer entgegengesetzten transparenten Elektrode und einem Farbfilter ausgerüstet.
- 2) Die oben beschriebene Flüssigkristallfarbanzeige 1), worin die transparente Bildelementelektrode ein TFT-(Dünn filmtransistor) oder MIM (Metall-Isolator-Metall)- Element als nichtlineares aktives Element aufweist.
- 3) Die Flüssigkristallfarbanzeige, worin die Absorptionsachsen zweier Polarisationsplatten rechtwinklig aufeinander treffen, und die für den normalen Weißmodus vorgesehen ist.
- 4) Die Flüssigkristallfarbanzeige, worin die Absorptionsachsen zweier Polarisationsplatten parallel zueinander sind, und die für den normalen Schwarzmodus vorgesehen ist.
Das erfindungsgemäße rechteckige optische Kompensationsblatt
hat eine optisch anisotrope Schicht, die eine Verbindung mit
einer oder mehreren diskotischen Struktureinheiten in seinem
Molekül aufweist, und geringe Variation der Verzögerung
(entsprechend der Verzögerung, die erhalten wird, wenn das
Blatt von der Frontseite betrachtet wird) innerhalb einer
großen Oberflächenfläche des Rechtecks mit einer kürzeren
Seite von nicht mehr als 14 cm zeigt. Daher besitzt das
optische Kompensationsblatt innerhalb einer großen Fläche
gleichförmige optische Charakteristiken, wie beispielsweise
einen vergrößerten Blickwinkel.
Daher kann durch Verwendung des Blattes eine
Flüssigkristallanzeige mit einer großen Anzeigengröße
erhalten werden, die einen stark vergrößerten Blickwinkel
aufweist. Ferner kann eine Flüssigkristallfarbanzeige mit
großer Anzeigegröße und stark vergrößertem Blickwinkel
erhalten werden. Genauer ist die Flüssigkristallfarbanzeige,
die mit dem optischen Kompensationsblatt ausgerüstet ist,
hinsichtlich des Blickwinkels in einem Farbdisplay durch
Gradation vergrößert, und ist hinsichtlich der
Betrachtungscharakteristiken, wie Umkehrung des Schwarz-Weiß-
Bildes und der Gradation, verbessert, wenn die
Betrachtungsrichtung der Flüssigkristallanzeige stark zur
Normalen zur Oberfläche des Schirmes geneigt ist, da das
Blatt in der Lage ist, die Phasendifferenz nahezu vollständig
zu kompensieren.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die die
Hauptbrechungsindizes der drei Achsen des erfindungsgemäßen
rechteckigen optischen Kompensationsblattes zeigt.
Fig. 2 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Verfahrens zur
Herstellung des erfindungsgemäßen rechteckigen optischen
Kompensationsblattes.
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die eine typische
Struktur der erfindungsgemäßen optisch anisotropen Schicht
zeigt.
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht, die die
Brechungsindizes der drei Achsen des erfindungsgemäßen
rechteckigen optischen Kompensationsblattes zeigt.
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht, die eine typische
Struktur der erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeige zeigt.
Fig. 6 ist eine schematische Schnittansicht, die eine
typische Struktur der erfindungsgemäßen
Flüssigkristallfarbanzeige zeigt.
Das erfindungsgemäße rechteckige optische Kompensationsblatt
besitzt eine optisch anisotrope Schicht, die eine Verbindung
umfaßt, die eine oder mehrere diskotische Struktureinheiten
in ihrem Molekül enthält. Das rechteckige optische
Kompensationsblatt umfaßt im allgemeinen die optisch
anisotrope Schicht, die auf einer Orientierungsschicht
bereitgestellt ist, welche wiederum auf einem transparenten
Träger bereitgestellt ist. Das rechteckige optische
Kompensationsblatt kann ausschließlich aus der optisch
anisotropen Schicht bestehen.
Das erfindungsgemäße rechteckige optische Kompensationsblatt
hat ein Format, dessen kürzere Seite nicht weniger als 14 cm
beträgt. Die Form des optischen Kompensationsblattes kann ein
Quadrat sein. Erfindungsgemäß ist die Verzögerungsvariation
des optischen Kompensationsblattes innerhalb der gesamten
Fläche innerhalb von X ± 5 nm, wobei X im Bereich von 0 bis
100 nm liegt, und die Verzögerung durch die Formel
(nx - ny) × d
repräsentiert wird, worin nx und ny die
Hauptbrechungsindizes der Fläche des Blattes sind, und d ist
die Dicke des Blattes in Einheiten von nm.
"nx", "ny" und "d", wie oben beschrieben, und "nz" sind in
Fig. 1 gezeigt. "nz" ist der Hauptbrechungsindex in
Richtung der Dicke des Blattes.
X ist üblicherweise im Bereich von 0 bis 80 nm, vorzugsweise
10 bis 60 nm, und insbesondere 20 bis 40 nm. Die durch die
Formel repräsentierte Verzögerung entspricht derjenigen, die
sich ergibt, wenn das Blatt von der Frontseite betrachtet
wird. Obwohl die Verzögerung nicht alle optischen
Charakteristiken des optischen Kompensationsblattes aufweist,
kann sie Gleichförmigkeit ihrer optischen Charakteristiken
zeigen.
In dem optischen Kompensationsblatt erfüllt die optisch
anisotrope Schicht im allgemeinen die Bedingung 0 (nx - ny),
der transparente Träger erfüllt jedoch die Bedingung
0 (nx - ny) oder 0 < (nx - ny). Daher kann (nx - ny) × d des
erfindungsgemäßen optischen Kompensationsblattes negative
Werte zeigen, solange es die obigen Bedingungen erfüllt.
Das rechteckige optische Kompensationsblatt erfüllt
vorzugsweise folgende Bedingung:
20 {(nx + ny)/2 - nz} × d 400 (nm)
worin nx, ny, nz und d dieselbe Bedeutung haben, wie oben
angegeben, und insbesondere die Bedingung
20 {(nx + ny)/2 - nz} × d 300 (nm).
In dem optischen Kompensationsblatt ist die kürzere Seite
vorzugsweise im Bereich von 14 bis 150 cm, und die andere als
die kurze Seite (d. h. die längere Seite) ist üblicherweise
nicht weniger als 21 cm und vorzugsweise im Bereich von 21
bis 210 cm. Die Oberflächenfläche des Rechtecks liegt
üblicherweise im Bereich von nicht weniger als 200 cm²,
vorzugsweise bei 250 bis 15 000 cm².
Vom Erfinder sind Untersuchungen zum Erhalt des obigen
optischen Kompensationsblattes mit geringfügig variierender
Verzögerung innerhalb einer großen Fläche durchgeführt
worden. Als Ergebnis wurde herausgetunden, daß die Variation
der Dicke der optische anisotropen Schicht reduziert werden
sollte, damit die Verzögerung innerhalb enger
Variationsbreiten über die große Fläche erhalten wird, wobei
die Dickenvariation im Trocknungsprozeß erzeugt wird, nachdem
eine Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung der optisch
anisotropen Schicht auf die Orientierungsschicht
aufgeschichtet wird.
Genauer wird bei geringfügiger Variation der Geschwindigkeit
oder Menge des Gases (d. h. Luft), das zur Trocknung der
aufgeschichteten Schicht verwendet wird, das in der
aufgeschichteten Schicht enthaltene Lösungsmittel
ungleichmäßig verdampft, wodurch die Temperaturverteilung auf
der Oberfläche der aufgeschichteten Schicht ungleichförmig
wird, was in ungleichmäßiger Verteilung der
Oberflächenspannung und Viskosität der aufgeschichteten
Schicht resultiert, was zur Fluidisierung der
aufgeschichteten Schicht führt. Die Fluidisierung ruft eine
nachteilige Variation der Dicke der aufgeschichteten Schicht
(optisch anisotrope Schicht) hervor.
Zum Erhalt des rechteckigen optischen Kompensationsblattes
mit geringfügig variierender Verzögerung innerhalb der großen
Fläche ist es normalerweise erforderlich, die folgenden
Bedingungen zu optimieren: (1) Reduzierung der
Trocknungsgeschwindigkeit der aufgeschichteten Schicht (z. B.
Zugabe eines Lösungsmittels mit einem Siedepunkt von nicht
weniger als 100°C); (2) Reduzierung der Oberflächenspannung
der aufgeschichteten Schicht (z. B. Zugabe eines
Benetzungsmittels); (3) Erhöhung der Viskosität der
Beschichtungsflüssigkeit; (4) Reduzierung der
Geschwindigkeit des Trocknungsgases; (5) Erhöhung der
Trocknungstemperatur (wodurch gleichförmige Trocknung erzeugt
wird).
Zur gleichförmigen Trocknung der aufgeschichteten Schicht
ohne Verringerung der optischen Charakteristiken der
resultierenden optisch anisotropen Schicht sind die oben
genannten Maßnahmen (1) und (2) besonders wirksam.
Das rechteckige optische Kompensationsblatt mit frontaler
Verzögerung (Verzögerung, die gegeben ist, wenn es von der
Frontseite betrachtet wird) geringer Variation auf der großen
Fläche kann beispielsweise in der folgenden Weise hergestellt
werden. Die Herstellung wird unter Bezugnahme auf Fig. 2
erläutert.
Ein kontinuierlicher transparenter Träger (Film) mit einer
darauf aufgebrachten Polymerschicht als Orientierungsschicht
wird von einer Beschickungsrolle (nicht gezeigt) geliefert,
und die Polymerschicht wird mittels Durchleitung durch zwei
Schleifwalzen geschliffen, wodurch die Orientierungsschicht
gebildet wird. Auf die Orientierungsschicht des
kontinuierlichen transparenten Trägers 14a wird während des
Transports eine Beschichtungsflüssigkeit, die eine
diskotische flüssigkristalline Verbindung enthält, unter
Verwendung eines Stabbeschichters 11 aufgeschichtet. Der
transparente Träger mit der aufgeschichteten Schicht aus der
aufgeschichteten Flüssigkeit 14b wird entlang einer
rektifizierbaren (rectifiable) Platte 12 zur Trocknungszone
16 und anschließend zur Heizzone 19 bewegt. In der Heizzone
19 wird die diskotische Verbindung der aufgeschichteten
Schicht ausgerichtet, und die Beschichtungsschicht wird,
falls gewünscht, durch Anwendung von UV-Strahlung gehärtet
und dann unter Bildung einer optisch anisotropen Schicht
abgekühlt und mittels einer Spulrolle (Maschine, nicht
gezeigt) aufgewickelt. Danach wird der kontinuierliche
transparente Träger mit der Orientierungsschicht und der
optisch anisotropen Schicht geschnitten, wodurch das
gewünschte großformatige rechteckige optische
Kompensationsblatt mit einer kürzeren Seite von nicht weniger
als 14 cm erhalten wird.
In dem Trocknungsprozeß wird ein Trocknungsgas in die
Trocknungszone 16 durch ein Metallgeflecht 15a aus einer
Aufnahmelüftungsklappe 13a eingeführt. Das über eine
Aufnahmelüftungsklappe 13a eingeführte Gas wird über eine
Abgaslüftungsklappe 13b abgeführt und zur selben Zeit durch
das Metallnetz 15a, eine poröse Platte 18 und eine
Metallnetz 15b geleitet und über eine zweite
Abgaslüftungsklappe 17 abgeführt.
In der Trocknungszone 16 ist die Geschwindigkeit des Gases
auf der Oberfläche der Beschichtungsschicht im allgemeinen im
Bereich von 0,1 bis 10 m/sec, vorzugsweise 0,2 bis 10 m/sec,
und insbesondere 0,5 bis 3 m/sec. Die Temperatur ist
üblicherweise im Bereich von Zimmertemperatur bis 50°C,
vorzugsweise 20 bis 50°C. Die Laufgeschwindigkeit des Trägers
ist üblicherweise im Bereich von 5 bis 30 m/min. Die Länge
der Trocknungszone 16 (in Laufrichtung des Trägers) ist
üblicherweise im Bereich von 2 bis 20 m. Die gesamte Länge
der Linie zur Bildung der optisch anisotropen Schicht (Länge
von der Beschichtungswalze zur Aufspulwalze) ist
üblicherweise im Bereich von 20 bis 80 m. Die Heizzone hat
üblicherweise eine Länge von 10 bis 50 m.
Der Träger hat im allgemeinen eine Breite von 15 bis 150 cm
(vorzugsweise 15 bis 100 cm) und eine Länge von 50 bis 3000 m
(vorzugsweise 100 bis 2000 m).
Die eine diskotische Verbindung (vorzugsweise eine
diskotische flüssigkristalline Verbindung) enthaltende
Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung der optisch anisotropen
Schicht wird im allgemeinen durch Auflösung einer
diskotischen Verbindung (und weiterhin von Polymer und
Additiven, falls gewünscht) in einem Lösungsmittel
hergestellt. Als Lösungsmittel wird vorzugsweise eine
Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von nicht weniger als 100°C
verwendet.
Beispiele für die Flüssigkeiten schließen Kohlenwasserstoffe
wie Nonan, Decan, Mesitylen und Tetralin ein, sowie
halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise 1,2,3-Tri
chlorpropan, Dichlorbenzol und Brombenzol; einwertige oder
mehrwertige Alkohole wie 1-Butanol, 1-Pentanol, 1-Hexanol,
1-Octanol, Cyclohexanol, 1-2-Ethandiol, Glycerol, 1-Methoxy-
2-propanol, 1-Ethoxy-2-propanol, 1-Butoxyethoxy-2-propanol,
2-(2-Methoxyethoxy)-ethanol, 2-Butoxyethanol, Diacetonalkohol,
1-3-Dichlorpropanol und 2-Aminoethanol; Ether wie Anisol,
Diphenylether und Diethylenglykoldiethylether; Phenole wie
Phenol und Kresol; Ketone wie 2-Pentanon, 3-Pentanon,
2-Hexanon, 2-Methyl-4-pentanon, 2-Heptanon, 3-Heptanon,
4-Heptanon, Acetonylaceton, Cyclohexanon und Acetophenon; Ester
wie Propylacetat, Butylacetat; 2-Butylacetat,
2-Ethylhexylacetat, Ethylbenzoat, Dibutylphthalat,
2-Ethoxyethylacetat, Ethylacetoacetat und γ-Butyrolacton;
stickstoffhaltige Verbindungen wie Diethylentriamin,
Formamid, Acetamid, ε-Caprolactam und 3-Hydroxypropionitril.
Bevorzugt sind Alkohole und Ketone, und insbesondere
bevorzugt sind diejenigen, die mit einer Alkoxygruppe
substituiert sind. Mit einer Alkoxygruppe substituierte
Alkohole sind besonders bevorzugt. Der Siedepunkt der
Flüssigkeit ist im allgemeinen im Bereich von 100°C bis
270°C, vorzugsweise im Bereich von 100°C bis 200°C, und
besonders im Bereich von 100°C bis 150°C.
Die Menge an Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von nicht
weniger als 100°C, die einer Beschichtungsflüssigkeit zur
Bildung der optisch anisotropen Schicht beigegeben wird,
hängt von dem Siedepunkt der verwendeten Flüssigkeit oder der
Trocknungstemperatur ab. Genauer gesagt kann die Flüssigkeit
mit dem besagten Siedepunkt die nicht gleichförmige Trocknung
nicht reduzieren, wenn sie im Anfangs schritt der
Trocknungsprozedur verdampft wird. Im Gegensatz dazu enthält
die resultierende optische anisotrope Schicht eine
signifikante Menge der Flüssigkeit, wenn die Flüssigkeit in
größerer Menge in der Beschichtungsschicht nach der
Trocknungsprozedur zurückbleibt, wodurch die Beständigkeit
herabgesetzt wird. Die Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von
nicht weniger als 100°C wird im allgemeinen in einer Menge
von 1 bis 50 Gew.-% auf Basis der Gesamtmenge des
Lösungsmittels verwendet, vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-%, und
insbesondere 1 bis 20 Gew.-%.
Zur Erzielung des optischen Kompensationsblattes mit geringer
Verzögerungsvariation innerhalb einer großen Fläche ist die
Verwendung eines Benetzungsmittels (oberflächenaktives
Mittel), wie oben in (2) beschrieben, wirksam. Als
Benetzungsmittel ist im allgemeinen ein Fluoratom-haltiges
Benetzungsmittel oder eine Siliciumatom-haltiges
Benetzungsmittel verwendbar. Beliebige Fluoratom-haltige
Benetzungsmittel und Siliciumatom-haltige Benetzungsmittel
können verwendet werden, solange sie mit den Lösungsmittels
mischbar sind.
Beispiele für Fluoratom-haltige Benetzungsmittel schließen
Perfluoralkylsulfonsalz, Perfluoralkylphosphorsäureester,
Perfluoralkyl-Ethylenoxidaddukt,
Perfluoralkyltrialkylammoniumsalz,
Perfluoralkylaminosulfanat, Perfluoralkylgruppen- und
lipophile Gruppen-enthaltende Oligomere, teilfluorierte
Alkylsulfonatsalze, teilfluorierte Alkylphosphorsäureester,
teilfluorierte Alkylethylenoxidaddukte, teilfluoriertes
Alkyltrialkylammoniumsalz, teilfluoriertes
Alkylaminosulfonatsalz und teilfluorierte Alkylgruppe und
lipophile Gruppen enthaltende Oligomere ein.
Bevorzugte Beispiele für Fluoratom-haltige Benetzungsmittel
sind unten angegeben:
Beispiele für die Siliciumatom-haltigen Benetzungsmittel
(Benetzungsmittel aus Silicium- organischen Verbindungen)
schließen niedermolekulargewichtige Dimethylsiloxane und
niedermolekulargewichtige Dimethylsiloxane, die spezifische
Gruppen in ihren Seitenketten oder Enden enthalten (z. B.
Polyethergruppe, Alkylgruppe, Fettsäureestergruppe,
Fluoralkygruppe, höhere Alkoxygruppe oder Methylstyrylgruppe)
ein.
Bevorzugte Beispiele für Siliciumatom-haltige
Benetzungsmittel sind unten angegeben:
Wenn eine große Menge des Benetzungsmittels in einer
Beschichtungsflüssigkeit zur Bildung der optisch anisotropen
Schicht, die diskotische Verbindungen enthält, verwendet
wird, so neigt das Benetzungsmittel dazu, die Orientierung
der diskotischen Verbindungen zu inhibieren, da das
Benetzungsmittel die Oberfläche der Beschichtungsschicht
bewegt. Ferner verschlechtert die Verwendung des
Benetzungsmittels die Beständigkeit. Die Verwendung des
Siliciumatom-haltigen Benetzungsmittels ist wirksam im
Vergleich zur Anwendung des Fluoratom-haltigen
Benetzungsmittels zur Reduzierung ungleichförmiger Trocknung.
Daher ist, im Vergleich zu dem fluorhaltigen
Benetzungsmittel, auch eine geringe Menge an siliciumhaltigem
Benetzungsmittel in der Lage, eine große Wirkung
hervorzurufen. Das Fluoratom-haltige Benetzungsmittel wird im
allgemeinen in einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.-% auf Basis
der Menge der diskotischen Verbindung verwendet, vorzugsweise
von 0,1 bis 3 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,1 bis 2 Gew.-%.
Das Siliciumatom-haltige Benetzungsmittel wird im
allgemeinen in einer Menge von 0,0005 bis 5 Gew.-% auf Basis
der Menge der diskotischen Verbindung verwendet, vorzugsweise
von 0,001 bis 2 Gew.-%.
Das erfindungsgemäße optische Kompensationsblatt kann
hergestellt werden durch Aufschichtung der
Beschichtungsflüssigkeit aus der diskotischen Verbindung in
einem Lösungsmittel, das die oben spezifizierte Flüssigkeit
enthält, oder der diskotischen Verbindung und des oben
spezifizierten Benetzungsmittels in einem Lösungsmittel auf
die Orientierungsschicht, Trocknung der aufgeschichteten
Schicht, Erwärmen bis zum Erhalt der kristallinen Phase (d. h.
diskotische nematische Phase) und anschließendes Abkühlen der
Schicht.
Beispiele für die erfindungsgemäß verwendeten diskotischen
Verbindungen schließen die folgenden Verbindungen ein:
Beispiele für die Verbindungen schließen Benzolderivate ein, wie sie in C. Destrade et al, Mol. Cryst. Band 71, Seite 111 ff., 1981 beschrieben sind; Truxenderivate, wie in C. Destrade et al, Mol. Cryst. Band 122, Seite 141 ff., 1985, und in Physics Lett. A, Band 78, Seite 82 ff., 1980, beschrieben; Cyclohexanderivate, wie in B. Kohn et al, Angew. Chem. Band 96, Seite 70 ff., 1984, beschrieben, makrocyclische Verbindungen vom Azakronen-Typ oder Phenylacetylen-Typ, wie in J. M. Lehn et al, J. Chem. Commun. Seite 1794 ff., 1985, und J. Zhang et al, J. Am. Chem. Soc. Band 116, Seite 2655 ff., 1994 beschrieben. Die diskotische Verbindung hat im allgemeinen eine Struktur, worin die Basisstruktur der obigen Derivate im Zentrum der Verbindung als Grundgerüst lokalisiert ist, und weitere unverzweigte Gruppen, wie Alkyl, Alkoxy und Benzoyl mit einem Substituenten, sind radial an die Verbindung gebunden. Die diskotischen Verbindungen schließen diskotische, flüssigkristalline Verbindungen ein. Als diskotische Verbindungen können beliebige Verbindungen verwendet werden, solange die Flüssigkristalle eine erfindungsgemäße negative Doppelbrechung (negative uniaxiale Eigenschaft) und Orientierungseigenschaft aufweisen.
Beispiele für die Verbindungen schließen Benzolderivate ein, wie sie in C. Destrade et al, Mol. Cryst. Band 71, Seite 111 ff., 1981 beschrieben sind; Truxenderivate, wie in C. Destrade et al, Mol. Cryst. Band 122, Seite 141 ff., 1985, und in Physics Lett. A, Band 78, Seite 82 ff., 1980, beschrieben; Cyclohexanderivate, wie in B. Kohn et al, Angew. Chem. Band 96, Seite 70 ff., 1984, beschrieben, makrocyclische Verbindungen vom Azakronen-Typ oder Phenylacetylen-Typ, wie in J. M. Lehn et al, J. Chem. Commun. Seite 1794 ff., 1985, und J. Zhang et al, J. Am. Chem. Soc. Band 116, Seite 2655 ff., 1994 beschrieben. Die diskotische Verbindung hat im allgemeinen eine Struktur, worin die Basisstruktur der obigen Derivate im Zentrum der Verbindung als Grundgerüst lokalisiert ist, und weitere unverzweigte Gruppen, wie Alkyl, Alkoxy und Benzoyl mit einem Substituenten, sind radial an die Verbindung gebunden. Die diskotischen Verbindungen schließen diskotische, flüssigkristalline Verbindungen ein. Als diskotische Verbindungen können beliebige Verbindungen verwendet werden, solange die Flüssigkristalle eine erfindungsgemäße negative Doppelbrechung (negative uniaxiale Eigenschaft) und Orientierungseigenschaft aufweisen.
Bevorzugte Beispiele für die diskotischen,
flüssigkristallinen Verbindungen, wie sie erfindungsgemäß
verwendbar sind, sind im folgenden beschrieben.
Die erfindungsgemäße optisch anisotrope Schicht kann eine
Schicht aus der diskotischen Verbindung (z. B. der obigen
Verbindungen) sein, oder eine Schicht, die durch
Polymerisierung oder Aushärtung einer oder mehrerer
diskotischen Verbindung(en) mit einer polymerisierbaren
Gruppe (z. B. die obigen Verbindungen) oder der diskotischen
Verbindung mit einer funktionalen Gruppe (z. B. einer
polymerisierbaren Gruppe) und einem Monomer mit einer
polymerisierbaren Gruppe oder einem anderen Polymer erhalten
wird. Die Schicht aus der polymerisierten diskotischen
Verbindung, die im allgemeinen keine flüssigkristalline
Eigenschaft besitzt, hat eine Orientierung, die auch unter
hohen Temperaturen und hoher Feuchtigkeit keine Veränderung
zeigt.
Beispiele für polymerisierbare Gruppen der diskotischen
Verbindungen mit einer funktionalen Gruppe schließen eine
polymerisierbare, ungesättigte Bindung (z. B. Vinyl, Acryloyl
oder Methacryloyl), Epoxy, Hydroxyl, Amino oder Carboxyl ein.
Beispiele für die Polymerisierungen schließen
Radikalpolymerisierung unter Verwendung einer Verbindung mit
einer polymerisierbaren, ungesättigten Bindung und eines
Wärme- oder Polymerisationsinitiators,
Ringöffnungspolymerisation unter Verwendung einer
Epoxyverbindung und eines Fotosauerstoff-erzeugenden Mittels,
und eine Vernetzungsreaktion unter Verwendung einer
polyfunktionalen Isocyanatverbindung oder polyfunktionalen
Epoxyverbindung ein. In der Polymerisation kann eine andere
Verbindung mit einer funktionalen Gruppe zusammen mit den
diskotischen Verbindungen verwendet werden.
Das optische Kompensationsblatt wird vorzugsweise hergestellt
durch Bildung einer Orientierungsschicht auf einem
transparenten Träger und Ausbildung einer optisch anisotropen
Schicht auf der Orientierungsschicht, wie oben beschrieben.
Die optisch anisotrope Schicht wird aus einer Verbindung mit
einer diskotischen Struktureinheit, wie oben angegeben,
gebildet, und die diskotische Struktureinheit hat im
allgemeinen eine zur Fläche des transparenten Trägers
geneigte Fläche, vorzugsweise eine Fläche, die zur Fläche der
optisch anisotropen Schicht in einem Winkel geneigt ist, die
entlang der Richtung der Tiefe der optisch anisotropen
Schicht variiert. Die diskotische Struktureinheit hat ihren
Ursprung in der diskotischen flüssigkristallinen Verbindung
oder dem Polymer daraus.
Die Variation des obigen Winkels (Neigungswinkel) der Fläche
der diskotischen Struktureinheit kann durch folgende
Behandlungen gebildet werden.
In eine Flüssigkristallzelle wird unter Verwendung eines
nematischen Flüssigkristalls eine Flüssigkristallschicht
zwischen einem Paar Orientierungsschichten, die einer
Schleifbehandlung unterzogen wurden, eingebracht, wodurch
eine optische Achse des nematischen Flüssigkristallmoleküls
in einer Richtung orientiert wird. Genauer wird das
nematische Flüssigkristallmolekül durch erzwungene
Orientierungsdefinierung gleichförmig ausgerichtet, die durch
die Orientierungsschichten auf beiden Seiten der
Flüssigkristallschicht vorgegeben ist. Daher werden, wenn die
Zwangsorientierungs-festlegende Ausrichtung der
Orientierungsschichten gegeneinander verändert wird, die
Orientierungsbedingungen des nematischen
Flüssigkristallmoleküls ebenso verändert. Beispielsweise
können die Neigungswinkel der nematischen
Flüssigkristallmoleküle entlang der Richtung der Tiefe der
Flüssigkristallschicht variiert werden.
Dieses Konzept kann für die optisch anisotrope Schicht, die
die diskotische Verbindung umfaßt, verwendet werden.
Die Veränderung des obigen Winkels (Neigungswinkel) der
Fläche der diskotischen Struktureinheit bedeutet im
allgemeinen eine Zunahme oder Abnahme mit zunehmender
Entfernung in Richtung der Tiefe, ausgehend vom Boden der
optisch anisotropen Schicht. Vorzugsweise nimmt der
Neigungswinkel mit zunehmender Distanz zu. Ferner schließen
Beispiele für Veränderungen des Neigungswinkels eine
kontinuierliche Zunahme, eine kontinuierliche Abnahme, eine
intermittierende Zunahme, eine intermittierende Abnahme, eine
Veränderung, die kontinuierliche Zu- und Abnahme enthält, und
intermittierende Veränderung, die Zunahme und Abnahme
enthält, ein. Die intermittierende Veränderung enthält einen
Bereich, in dem sich der Neigungswinkel im Verlauf der
Richtung der Dicke der Schicht nicht verändert. Vorzugsweise
nimmt der Neigungswinkel in der Schicht vollständig zu oder
ab, selbst wenn er sich lokal nicht verändert. Weiter
bevorzugt nimmt der Neigungswinkel insgesamt zu, und
insbesondere nimmt er kontinuierlich zu.
Die Schnittansicht einer beispielhaften erfindungsgemäßen
optisch anisotropen Schicht ist schematisch in Fig. 3
dargestellt.
Die optisch anisotrope Schicht 23 ist auf der
Orientierungsschicht 22 befindlich, die auf dem
transparenten Träger 21 ausgebildet ist. Die diskotischen
flüssigkristallinen Verbindungen 23a, 23b und 23c, die die
optisch anisotrope Schicht 23 bilden, sind auf der
Orientierungsschicht 22 in einer solchen Weise angeordnet,
daß die Flächen der diskotischen Struktureinheiten Pa, Pb und
Pc zu den Flächen 21a, 21b und 21c, die zu der Fläche des
transparenten Trägers 21 parallel sind, geneigt sind, und
deren Neigungswinkel θa, θb und θc (Winkel zwischen der
Fläche der diskotischen Struktureinheit und der Fläche des
transparenten Trägers) in dieser Reihenfolge mit zunehmender
Distanz in Richtung der Tiefe (Dicke), ausgehend vom Boden
der optisch anisotropen Schicht, ansteigt. Die Referenznummer
24 kennzeichnet die Normale des transparenten Trägers.
Die diskotische flüssigkristalline Verbindung ist ein
planares Molekül und besitzt daher nur eine Ebene (z. B. 21a,
21b, 21c) im Molekül, wenn es nicht polymerisiert ist.
Der Neigungswinkel variiert im allgemeinen im Bereich von 5
bis 85 Grad, vorzugsweise 5 bis 80 Grad, und weiter bevorzugt
von 5 bis 50 Grad.
Die obige optisch anisotrope Schicht kann im allgemeinen
hergestellt werden durch Aufschichten einer Lösung der
diskotischen Verbindung und anderer Verbindungen in einem
Lösungsmittel auf die Orientierungsschicht, Trocknen und
anschließendes Erwärmen auf eine Temperatur, bei der eine
flüssigkristalline Phase, wie beispielsweise eine diskotische
nematische Phase, gebildet wird, und Kühlen unter
Beibehaltung des orientierten Zustands (diskotische
nematische Phase). Anders kann die Schicht hergestellt werden
durch Aufschichten einer Lösung einer polymerisierbaren
diskotischen Verbindung und anderer Verbindungen in einem
Lösungsmittel auf die Orientierungsschicht, Trocknen,
Erwärmen auf eine Temperatur, bei der eine flüssigkristalline
Phase, wie beispielweise eine diskotische nematische Phase,
gebildet wird, Polymerisieren der erwärmten Schicht (z. B.
durch UV-Lichtbestrahlung) und Abkühlen.
Beispielsweise kann der Neigungswinkel der diskotischen
Einheit auf der Trägerseite im allgemeinen durch Auswahl der
diskotischen Verbindungen oder der Materialien der
Orientierungsschicht oder durch Auswahl der Methoden für die
Schleifbehandlung gesteuert werden. Der Neigungswinkel der
diskotischen Einheit auf einer Oberflächenseite (Luftseite)
kann durch Auswahl der diskotischen Verbindungen und anderer
Verbindungen (z. B. Weichmacher, Benetzungsmittel,
polymerisierbares Monomer und Polymer), die zusammen mit der
diskotischen flüssigkristallinen Verbindung verwendet werden,
gesteuert werden. Ferner kann das Ausmaß der Veränderung des
Neigungswinkels mittels der obigen Auswahlkriterien gesteuert
werden.
Als Weichmacher, Benetzungsmittel oder polymerisierbare
Monomere können beliebige Verbindungen verwendet werden,
solange sie mit der diskotischen Verbindung kompatibel sind
und Eigenschaften aufweisen, die die Veränderung des
Neigungswinkels der diskotischen Verbindung ermöglichen oder
die Orientierung der diskotischen flüssigkristallinen
Verbindung nicht inhibieren. Bevorzugt werden
polymerisierbare Monomere (z. B. Verbindungen mit einer
Vinyl-, Vinyloxy-, Acryloyl- oder Methacryloylgruppe), da die
erwartete Polymerisierung dieser Monomere die
Wärmebeständigkeit verbessert. Diese Verbindungen werden
vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.-%
(insbesondere 1 bis 30 Gew.-%) auf Basis der Menge der
diskotischen Verbindung verwendet.
Als Beispiele für die Polymere können beliebige Polymere
verwendet werden, solange sie mit der diskotischen Verbindung
kompatibel sind und die Veränderung des Neigungswinkels der
diskotischen Verbindung zulassen. Bevorzugt sind
Celluloseester. Beispiele für die Celluloseester schließen
Acetylcellulose, Acetylpropionylcellulose,
Hydroxypropylcellulose und Acetylbutyrylcellulose ein.
Bevorzugt ist Acetylbutyrylcellulose. Die Polymere werden im
allgemeinen in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%
(vorzugsweise 0,1 bis 8 Gew.-% und insbesondere 0,1 bis 5,0
Gew.-%) auf Basis der Menge der diskotischen Verbindung
verwendet, so daß die Orientierung der diskotischen
Verbindung nicht unterdrückt wird.
Die Lösung zur Bildung der erfindungsgemäßen optisch
anisotropen Schicht wird im allgemeinen hergestellt durch
Auflösung der diskotischen Verbindung(en) und anderer
Verbindungen, wie zuvor beschrieben, in einem Lösungsmittel
(das vorzugsweise eine Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von
nicht weniger als 100°C enthält).
Beispiele für andere Lösungsmittel als die Flüssigkeiten mit
einem spezifischen Siedepunkt schließen polare Lösungsmittel
wie Pyridin, nichtpolare Lösungsmittel wie Benzol und Hexan,
Alkylhalogenide wie Chloroform und Dichlormethan, Ester wie
Methylacetat, Ketone wie Aceton und Methylethylketon, und
Ether wie Tetrahydrofuran und 1,2-Dimethoxyethan ein.
Bevorzugt sind Alkylhalogenide und Ketone.
Beispiele für das Verfahren zur Aufschichtung der obigen
Lösung schließen ein Vorhangbeschichtungsverfahren, ein
Extrusionsbeschichtungsverfahren, ein
Stabbeschichtungsverfahren, ein Walzenbeschichtungsverfahren,
bin Tauchbeschichtungsverfahren, ein Spin-Coating-Verfahren,
ein Bedruckungsbeschichtungsverfahren, ein
Beschichtungsverfahren unter Verwendung eines
Gleitbeschichters und ein Sprühbeschichtungsverfahren ein.
Wie oben angeführt, kann das optische Kompensationsblatt
hergestellt werden durch Aufschichtung der
Beschichtungslösung auf die Orientierungsschicht, Erwärmen
der Beschichtungsschicht auf eine Temperatur zur Bildung
einer flüssigkristallinen Phase wie beispielsweise einer
diskotischen nematischen Phase (vorzugsweise im Bereich von
80 bis 160°C), weiteres Aushärten der Schicht durch UV-Licht-
Bestrahlung, falls gewünscht, und Abkühlen der Schicht auf
Raumtempertur.
Als Material für den transparenten Träger (transparenter
Film), auf dem im allgemeinen die Orientierungsschicht
bereitgestellt wird, kann ein beliebiges Material verwendet
werden, solange es transparent ist. Das Material hat
vorzugsweise eine Durchlässigkeit von nicht weniger als 80%
und zeigt insbesondere optische Isotropie, wenn es von der
Frontseite betrachtet wird. Ferner hat der Film vorzugsweise
eine negative, uniaxiale Eigenschaft und eine optische Achse
in Richtung der Normalen.
Daher wird der Film vorzugsweise aus Materialien hergestellt,
die eine geringe intrinsische Doppelbrechung aufweisen, wie
beispielsweise Triacetylcellulose. Ein derartiges Material
ist im Handel unter dem Handelsnamen Geonex (von Nippon Geon
Co., Ltd.), Arton (von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) und
Fuji TAC (von Fuji Photo Film Co., Ltd.) erhältlich. Ferner
können ebenso Materialien mit einer großen intrinsischen
Doppelbrechung verwendet werden, wie beispielsweise
Polycarbonat, Polyallylat, Polysulfon und Polyethersulfon,
indem diese Materialien optisch isotrop gemacht werden durch
geeignete Steuerung der molekularen Orientierung im
Filmbildungsprozeß.
Der transparente Film erfüllt im allgemeinen die Bedingung
nz¹ < nx¹ = ny¹
und erfüllt vorzugsweise die Bedingung
20 {(nx¹ + ny¹)/2 - nz¹} × d¹ 400 (nm),
worin nx¹ und ny¹ die Hauptbrechungsindizes in der Fläche des
Filmes bedeuten, nz¹ ist der Hauptbrechungsindex in Richtung
der Dicke des Films und d¹ ist die Tiefenrichtung (d. h.
Dicke) des Films.
In der Praxis ist es nicht erforderlich, daß nx¹ exakt ny¹
entspricht, und es ist ausreichend, daß nx¹ nahezu mit ny¹
übereinstimmt. Daher erfüllt der transparente Film
vorzugsweise die Bedingung
[nx¹ - ny¹]/[nx¹ - nz¹] 0,3
worin nx¹ und ny¹ dieselben Bedeutungen haben wie oben
angegeben, und d¹ ist die Tiefenrichtung (d. h. Dicke) des
Films.
Ferner ist "[nx¹ - ny¹] × d1,, der Verzögerung von der
Frontseite (wenn die Anzeige von der Frontseite betrachtet
wird) vorzugsweise nicht mehr als 50 nm, insbesondere von
nicht mehr als 20 nm.
"nx¹", "ny¹", "nz¹" und "d¹", wie oben beschrieben, zeigen
in dieselben Richtungen wie "nx", "ny", "nz" und "d", wie
zuvor in Fig. 1 beschrieben.
Die Grundierungsschicht wird im allgemeinen auf den
transparenten Träger mittels eines Beschichtungsverfahrens
nach einer Oberflächenaktivierungsbehandlung, wie
beispielsweise einer chemischen Behandlung, einer
mechanischen Behandlung, einer Glimmentladungsbehandlung,
einer Flammbehandlung, einer UV-Behandlung, einer
Hochfrequenzwellenbehandlung, einer Glühentladungsbehandlung,
einer Aktivplasmabehandlung und einer
Ozonoxidationsbehandlung (vorzugsweise einer
Glühentladungsbehandlung) gebildet. Die Grundierungsschicht
kann ferner ein oberflächenaktives Mittel, ein
Antistatikmittel und ein Pigment enthalten.
Die Orientierungsschicht wird im allgemeinen auf dem
transparenten Träger oder auf der oben genannten
Grundierungsschicht bereitgestellt. Die Orientierungsschicht
hat die Funktion, die Orientierungsrichtung einer darauf
mittels eines Beschichtungsverfahrens aufzubringenden
diskotischen Verbindung zu definieren, und diese Orientierung
legt eine zum optischen Kompensationsblatt geneigte optische
Achse fest. Als Orientierungsschicht können beliebige
Schichten verwendet werden, sofern sie in der Lage sind,
einer optisch anisotropen Schicht (Schicht aus diskotischer
Verbindung) eine Orientierungseigenschaft mitzuteilen.
Bevorzugte Beispiele für die Orientierungsschicht schließen
eine Schicht aus einer organischen Verbindung (vorzugsweise
Polymer), die einer Schleifbehandlung unterzogen wurde, und
eine schräg aufgebrachte Schicht aus einer anorganischen
Verbindung ein.
Beispiele für Polymere für die Orientierungsschicht schließen
Polyimid, Polystyrol, Polymer von Styrolderivaten, Gelatine,
Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol und Polyvinylalkohol
mit einer Alkylgruppe (vorzugsweise mit 6 oder mehr
Kohlenstoffatomen) ein. Orientierungsschichten, die erhalten
werden durch Orientierungsbehandlung von Filmen aus diesen
Polymeren, sind in der Lage, die diskotische Verbindung
schräg zu kippen.
Der Polyvinylalkohol mit einer Alkylgruppe ist unter dem
Aspekt der gleichförmigen Orientierung der diskotischen
Verbindung besonders bevorzugt. Es wird angenommen, daß die
Wechselwirkung zwischen der Alkylkette auf der
Orientierungsschicht und der diskotischen Verbindung die hohe
Orientierung ergibt. Die Alkylgruppe des Polyvinylalkohols
ist vorzugsweise in einer Seitenkette oder als terminale
Gruppe des Polyvinylalkohols vorhanden, und insbesondere als
terminale Gruppe. Der Polyvinylalkohol hat vorzugsweise einen
Verseifungswert von nicht weniger als 80% und einen
Polymerisationsgrad von nicht weniger als 200. Der
Polyvinylalkohol mit einer Alkylgruppe ist unter den
Handelsnamen MP103, MP203 und R1130 (hergestellt von Kuraray
Co., Ltd.) erhältlich. Ferner sind modifizierte
Polyvinylalkohole bevorzugt.
Bevorzugte Beispiele für modifizierte Polyvinylalkohole sind
unten beschrieben:
Für die Formel (1-1) sind unten Beispiele für x, y und z
angegeben:
Für die Formel (1-2) sind unten Beispiele für n, x, y und z
angegeben:
Die Einheiten der sich wiederholenden Einheiten der folgenden
Polymere sind Mol-%.
In den Formeln (1-1) und (1-2) liegt y vorzugsweise im
Bereich von 0,001 bis 20,0 Mol-%, insbesondere im Bereich von
0,002 bis 5,5 Gew.-%. Der modifizierte Polyvinylalkohol kann
in Kombination mit Polymeren, die für bekannte
Orientierungsschichten verwendet werden, verwendet werden.
Ein Polyimidfilm (vorzugsweise ein Fluoratom-haltiger
Polyimidfilm), der weitverbreitet als Orientierungsschicht
für eine Flüssigkristallzelle verwendet wird, wird ebenso
vorzugsweise in der erfindungsgemäßen Orientierungsschicht
eingesetzt. Der Polyimidfilm kann hergestellt werden durch
Aufschichtung einer Säureamid(Polyamid)-Lösung (z. B. aus der
LQ/LX-Reihe, erhältlich von Hitachi Chemical Co., Ltd., und
aus der SE-Serie von Nissan Chemical Industries, Ltd.) auf
den transparenten Träger, Trocknung bei 100 bis 300°C für 0,5
bis 1 Stunde, und Schleifen der Oberfläche des resultierenden
Polyimidfilms.
Die Orientierungsschicht für die diskotische Verbindung
(vorzugsweise der diskotischen flüssigkristallinen
Verbindung) kann in bekannter Weise geschliffen werden, die
üblicherweise zur Herstellung einer Orientierungsschicht auf
der Oberfläche für ein Flüssigkristall von LCDs angewendet
wird. Genauer wird die Behandlung durchgeführt, damit die
Funktion der Orientierung eines Flüssigkristalls auf der
Oberfläche der Orientierungsschicht erzielt wird, und erfolgt
durch Abreiben der Oberfläche in einer bestimmten Richtung
mittels Verwendung von Papier, Gaze, Filz, Gummi oder
Polyamid- oder Polyesterfaser. Die Schleifbehandlung wird
üblicherweise durch mehrfaches Abreiben der Oberfläche der
Orientierungsschicht unter Verwendung von Stoff durchgeführt.
Als Orientierungsschicht ist ebenso eine schräg aufgebrachte
Schicht einer anorganischen Verbindung verwendbar. Beispiele
für die anorganischen Verbindungen schließen Metalloxide oder
Metallfluoride, wie beispielsweise SiO, TiO₂, MgF₂ und ZnO₂,
und Metalle, wie Gold und Aluminium, ein.
Andere Verfahren zur Orientierung einer optisch anisotropen
Schicht (Schicht einer diskotischen flüssigkristallinen
Verbindung), ohne eine Orientierungsschicht zu verwenden,
schließen das Anlegen eines magnetischen oder elektrischen
Feldes an die auf einem Träger in einem gewünschten Winkel
aufgebrachte Schicht unter Erwärmen zur Bildung der
diskotischen nematischen Phase ein.
Das optische Kompensationsblatt weist im allgemeinen den
minimalen absoluten Verzögerungswert in einer zur Normalen
des Blattes geneigten Richtung auf, und besitzt keine
optische Achse. Eine beispielhafte Struktur des optischen
Kompensationsblattes, das die erfindungsgemäße optisch
anisotrope Schicht enthält, ist in Fig. 4 gezeigt. In Fig. 4
sind ein transparenter Träger 41, eine Orientierungsschicht
42 und eine Schicht aus diskotischem Flüssigkristall 43 in
dieser Reihenfolge übereinandergelegt und bilden so das
optische Kompensationsblatt. Die Referenznummer R zeigt die
Schleifrichtung der Orientierungsschicht an. Die
Referenznummern n₁, n₂ und n₃ zeigen die Brechungsindizes in
den drei Achsenrichtungen des optischen Kompensationsblattes
an, und n₁, n₂ und n₃ erfüllen die Bedingung n₁ n₃ n₂,
im Falle der Betrachtung aus frontaler Richtung. Die
Referenznummer β bezeichnet den Neigungswinkel der Richtung,
die das Minimum von Re von der Normalen 44 der optisch
anisotropen Schicht angibt.
Zur deutlichen Verbesserung der Blickwinkelcharakteristiken
von TN-LCDs oder TFT-LCDs ist die Richtung des minimalen
Verzögerungswertes der optisch anisotropen Schicht
vorzugsweise um 5 bis 50 Grad von der Normallinie des Blattes
(β in Fig. 4) geneigt, und insbesondere 10 bis 40 Grad.
Ferner ist es bevorzugt, daß das Blatt die Bedingung
50 [(n₃ + n₂)/2 - n¹] × D 400 (nm)
erfüllt, worin D die Dicke des Blattes angibt, und
insbesondere die Bedingung
100 [(n₃ + n₂)/2 - n₁] × D 400 (nm).
In dem erfindungsgemäßen optischen Kompensationsblatt
entspricht die wellenlängenabhängige "Dispersion" im
allgemeinen derjenigen der Flüssigkristallzelle, da das
optische Kompensationsblatt die Doppelbrechung der
Flüssigkristallzelle kompensiert. Beispielsweise ist
R₄₅₀/R550 (Dispersion) vorzugsweise nicht kleiner als 1,0,
worin R₄₅₀ die Verzögerung des Blattes mit Licht von 450 nm
und R₅₅₀ die Verzögerung des Blattes mit Licht von 550 nm
bezeichnet.
Eine beispielhafte Struktur der erfindungsgemäßen
Flüssigkristallanzeige ist in Fig. 5 gezeigt. In Fig. 5 ist
eine TNC-Flüssigkristallzelle, die ein mit einer
transparenten Elektrode ausgestattetes Substratpaar und einen
verdrillt-orientierten nematischen Flüssigkristall, der
dazwischen eingeschlossen ist, umfaßt, ein Paar auf beiden
Seiten der Zelle angeordnete Polarisationsplatten A und B,
die optischen Kompensationsblätter RF₁ und RF₂, die sich
zwischen der Flüssigkristallzelle und den
Polarisationsblättern befinden, und das Hintergrundlicht (BL)
zusammengebaut, wodurch sich die Flüssigkristallanzeige
ergibt. Das optische Kompensationsblatt kann ausschließlich
auf einer Seite angebracht sein (d. h. Verwendung von entweder
RF₁ oder RF₂). Die Referenznummer R₁ kennzeichnet die
Schleifrichtung der Orientierungsschicht auf dem optischen
Kompensationsblatt RF₁ und die Referenznummer R₂ ist die
Schleifrichtung auf der Orientierungsschicht des optischen
Kompensationsblattes RF₂, wenn sie von der Vorderseite
betrachtet werden. Der durchgezogene Pfeil auf der
TNC-Flüssigkristallzelle zeigt die Schleifrichtung des
Polarisationsblatt B-seitigen Substrats der TNC an, und der
gestrichelte Pfeil auf der TNC-Flüssigkristallzelle zeigt die
Schleifrichtung des Polarisationsblatt A-seitigen Substrats
der TNC an. PA und PB sind die Polarisierungsachsen der
Polarisationsblätter A und B.
Ferner ist eine beispielhafte Struktur der erfindungsgemäßen
Flüssigkristallfarbanzeige in Fig. 6 gezeigt. In Fig. 6
sind eine Flüssigkristallzelle, die ein Glassubstrat 124a,
das mit einer entgegengesetzten transparenten Elektrode 122
und einem Farbfilter 125 ausgerüstet ist, ein Glassubstrat
124b, das mit einer Elektrode für das Bildelement 123 und
einem TFT (Dünnfilmtransistor) 126 ausgestattet ist, und
einen verdrillt-orientierten nematischen Flüssigkristall 121,
der zwischen den Substraten eingeschlossen ist, umfaßt, ein
Paar Polarisationsplatten 128a und 128b, die auf beiden
Seiten der Zelle angeordnet sind, und ein Paar optischer
Kompensationsblätter 127a und 127b, die zwischen der
Flüssigkristallzelle und der Polarisationsplatte angeordnet
sind, zusammengebaut, wodurch die Flüssigkristallfarbanzeige
gebildet wird. Das optische Kompensationsblatt kann auch auf
nur einer Seite angeordnet sein (d. h. Verwendung von nur 128a
oder 128b).
Als Farbfilter kann ein beliebiger Farbfilter verwendet
werden, solange er eine hohe Farbwertreinheit, genaue
Dimension und gute Wärmebeständigkeit besitzt. Beispiele für
den Farbfilter schließen einen eingefärbten Filter, einen
gedruckten Filter, einen elektroabgeschiedenen Filter und
einen Pigment-dispergierten Filter ein, wie sie in Color
Liquid Crystal Display (Syunsuke Kobayashi, Seiten 172-173
und Seiten 237-251, Sangaku Tosho, 1990), und in Flat Panel
Display 1994 (herausgegeben von Nikkei Microdevice, Seite 216
ff., Nikkei BP Corporation) beschrieben sind. Der eingefärbte
Filter kann beispielsweise hergestellt werden durch Zugabe
eines Dichromats zu einem Substrat, wie Gelatine, Casein oder
Polyvinylalkohol, wodurch dem Substrat fotosensitive
Eigenschaften verliehen werden, Bildung eines Musters auf dem
fotosensitiven Substrat durch Fotolithografie und Einfärbung.
Bevorzugte Beispiele für verdrillt-orientierte nematische
Flüssigkristalle schließen nematische Flüssigkristalle ein,
wie sie in Handbook of Liquid Crystal Device (herausgegeben
durch die 142. Commission of Japan Society for the Promotion
of Science, Seiten 107-213, Nikkan Kogyo Newspaper Office).
Die Längsachse des nematischen Flüssigkristalls ist um
ungefähr 90° verdrillt und zwischen beiden Substraten der
Flüssigkristallzelle orientiert. Daher wird linear
polarisiertes Licht, das auf die Flüssigkristallzelle
auftrifft und durch die Zelle passiert, durch die optische
Rotationskraft der Zelle hinsichtlich der
Polarisierungsrichtung um 90° gedreht, wenn keine Spannung an
der Zelle anliegt. Wenn eine Hochspannung von nicht weniger
als dem Grenzwert an die Zelle angelegt wird, wird die
Richtung der Längsachse des nematischen Flüssigkristalls in
diejenige der angelegten Spannung verändert, und die
Längsachse wird senkrecht zur Oberfläche des Substrats
(Elektrode) angeordnet, wodurch die optische Rotationskraft
verschwindet.
Zur Erzielung einer (in Bezug auf hohen Kontrast) wirksamen
Reaktion durch die optische Rotationskraft liegt der
Verdrillungswinkel vorzugsweise im Bereich von 70 bis 100°,
insbesondere 80 bis 90°.
Ferner ist es bevorzugt, daß das Flüssigkristallmolekül
vorgekippt ist, wodurch ein Vorkippungswinkel eingestellt
wird, damit das Auftreten von Disklination im Zustand
angelegter Spannung unterdrückt wird. Der Vorkippungswinkel
ist vorzugsweise nicht mehr als 5°, insbesondere im Bereich
von 2 bis 4°. Details über den Verdrillungswinkel und den
Vorkippungswinkel sind in Application Edition of Liquid
Crystal (Mitsuji Okano und Syunsuke Kobayashi, Seiten 16-28,
Baifukan) angegeben.
Das Produkt (Δn·d) der Brechungsindex-Anisotropie
(Doppelbrechung) der Flüssigkristallzelle (Δn) und der Dicke
der Flüssigkristallschicht der Zelle (d) ist vorzugsweise im
Bereich von 300 bis 1000 nm, insbesondere 300 bis 600 nm.
Details bezüglich des Produktes (Δn·d) sind im Handbook of
Liquid Crystal Device (herausgegeben von der 142. Commission
of Japan Society for the Promotion of Science, Seiten 329-337,
Nikkan Kogyo Newspaper Office) beschrieben.
Die in der erfindungsgemäßen Flüssigkristallfarbanzeige
verwendeten Signale sind vorzugsweise zusammengesetzt aus
Wechselstrom von 5 bis 100 Hz und einer Spannung von nicht
mehr als 20 V (insbesondere nicht mehr als 8 V). In einem
normalen Weiß-Modus wird eine helle Anzeige üblicherweise bei
0 bis 1,5 V durchgeführt, eine Mittelkontrastanzeige erfolgt
bei 1,5 bis 3,0 V und eine Dunkelanzeige wird bei 3,0 V oder
mehr durchgeführt. Details bezüglich der Signale sind in
Handbook of Liquid Crystal Device (herausgegeben von der 142.
Commission of Japan Society for Promotion of Science, Seiten
387-464, Nikkan Kogyo Newspaper Office) und in Application
Edition of Liquid Crystal (Mitsuji Okano und Synsuke
Kobyashi, Seiten 85-105, Baifukan) beschrieben.
Erfindungsgemäße Beispiele und Vergleichsbeispiele sind unten
angegeben, jedoch beschränken diese Beispiele die Erfindung
in keiner Weise.
Auf einem Triacetylcellulosefilm mit einer Dicke von 100 µm
(Breite: 36 cm, Länge: 1000 m, erhältlich von Fuji Photo
Film Co., Ltd.) wurde eine dünne Gelatineschicht (0,1 µm)
gebildet. "{(nx¹ + ny¹)/2 - nz¹} × d¹" des
Triacetylcellulosefilms war 45 nm. Daher hatte der Film
nahezu negative uniaxiale Eigenschaften und die optische
Achse war nahezu mit der Richtung der Normalen des Films
koinzident.
Die folgende Beschichtungslösung zur Bildung einer
Orientierungsschicht wurde auf der Gelatineschicht unter
Verwendung eines Extrusionsbeschichters aufgeschichtet. Die
Beschichtung wurde durchgeführt bei einem Vorschub des
Triacetylcellulosefilms mit einer Geschwindigkeit von
30 m/min, und die Trocknung erfolgte durch Durchleitung des
Films durch eine Trocknungszone (Temperatur: 90°C,
Passagenlänge: 60 m) unter Vorschub des Filmes in der
gleichen Geschwindigkeit, wodurch eine vernetzte
Polymerschicht mit einer Dicke von 0,5 µm gebildet wurde.
[Beschichtungslösung zur Bildung der Orientierungsschicht] | |
Modifizierter Polyvinylalkohol (zuvorgenanntes Polymer Nr. A)|1 000 g | |
Wasser | 37 000 g |
Methanol | 11 900 g |
Glutaraldehyd (50 Gew.-%ige wäßrige Lösung) | 100 g |
Die Oberfläche der resultierenden vernetzten Polymerschicht
wurde einer Schleifbehandlung unter Vorschub des
Triacetylcellulosefilms mit einer Geschwindigkeit von 20
m/min unterzogen. Die Schleifbehandlung wurde unter
Verwendung einer Schleifwalze (äußerer Durchmesser 150 mm)
mit 1200 U/min der Schleifwalze und einer Spannung für den
Weitertransport des Trägers von 4 kgf/cm durchgeführt,
wodurch eine Orientierungsschicht gebildet wurde.
Die Bildung wurde durchgeführt unter Verwendung der Linie zur
Bildung einer optisch anisotropen Schicht, wie in Fig. 2
gezeigt.
Nach der Schleifbehandlung wurde die folgende
Beschichtungslösung kontinuierlich mit 300 mm Breite und
einer Beschichtungsmenge von 5,2 cm³/m² auf der
Orientierungsschicht unter Verwendung eines
Drahtstabbeschichters und Vorschub des Triacetylcellulosefilms
mit einer Geschwindigkeit von 20 m/min aufgeschichtet.
[Beschichtungslösung zur Bildung der optisch anisotropen Schicht] | |
Diskotische flüssigkristalline Verbindung (TE-8- (8, m=4), zuvorgenannte Verbindung)|1 820 g | |
Ethylenglykol-modifiziertes Trimethylolpropantriacrylat (V#360, erhältlich von Shin Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) | 180 g |
Acetylbutyrylcellulose (CAB551-0,2, erhältlich von Eastman Chemical Co.) | 40 g |
Fotopolymerisierungsinitiator (Irgacure-907, erhältlich von Ciby-Geigy) | 60 g |
Sensibilisierer (Kayacure-DETX, erhältlich von Nippon Kayaku Co., Ltd.) | 20 g |
Diacetonalkohol (Siedepunkt: 168°C) | 340 g |
Methylethylketon (Siedepunkt: 80°C) | 3 090 g |
Anschließend wurde der Triacetylcellulosefilm mit der
Beschichtungsschicht durch eine Trocknungszone
(* Windgeschwindigkeit: 1,0 m/sec, Temperatur: 25°C, Länge der
Zone: 5 m) mit einer Geschwindigkeit von 20 m/min
hindurchgeführt, wodurch die Beschichtungsschicht getrocknet
wurde, und dann wurde die Beschichtungsschicht kontinuierlich
durch eine Heizzone (Temperatur: 120°C, Länge der Zone: 25 m)
zur Orientierung hindurchgeführt, wodurch die diskotische
Verbindung orientiert wurde.
Anschließend wurde die Beschichtungsschicht durch eine
UV-Zone mit einer Geschwindigkeit von 20 m/min passiert, worin
sie mit UV-Licht (Hochdruckquecksilberlampe (120 W/cm) mit
einer Leuchtintensität von 600 mW/cm²) für eine Sekunde unter
Erhitzen auf 120° belichtet und anschließend auf
Zimmertemperatur abgekühlt wurde, wodurch eine optisch
anisotrope Schicht mit einer Dicke von 1,9 µm gebildet wurde.
Der Film (Breit: 360 mm, Länge: 1000 m) mit der
Orientierungsschicht und der optisch anisotropen Schicht
wurde mittels einer Aufspulwalze aufgewickelt. Folglich wurde
ein optisches Kompensationsblatt (RF-1) in Form einer Rolle
enthalten, das einen transparenten Träger, eine
Orientierungsschicht und eine optisch anisotrope Schicht
umfaßt.
* Die Windgeschwindigkeit wurde mit einem Heizdraht-
Anemometer (Typ 24-6131; erhältlich von Canomax Co., Ltd.)
gemessen, das in 10 mm Entfernung von der Oberfläche der
Beschichtungsschicht plaziert war.
Die Vorgehensweisen aus Beispiel 1 wurden wiederholt, mit
dem Unterschied, daß die folgende Zusammensetzung als
Zusammensetzung für die Beschichtungslösung zur Bildung der
optisch anisotropen Schicht verwendet wurde, wodurch das
optische Kompensationsblatt (RF-2) hergestellt wurde.
[Zusammensetzung der Beschichtungslösung zur Bildung der optisch anisotropen Schicht] | |
Diskotische flüssigkristalline Verbindung (TE-8- (8, m=4), zuvorgenannte Verbindung)|1 820 g | |
Ethylenglykol-modifiziertes Trimethylolpropantriacrylat (V#360, erhältlich von Shin Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) | 180 g |
Acetylbutyrylcellulose (CAB551-0,2, erhältlich von Eastman Chemical Co.) | 40 g |
Fotopolymerisierungsinitiator (Irgacure-907, erhältlich von Ciby-Geigy) | 60 g |
Sensibilisierer (Kayacure-DETX, erhältlich von Nippon Kayaku Co., Ltd.) | 20 g |
2-Methyl-4-pentanon (Siedepunkt: 116°C) | 340 g |
Methylethylketon (Siedepunkt: 80°C) | 3 090 g |
Die Vorgehensweisen aus Beispiel 1 wurden wiederholt, mit
dem Unterschied, daß die folgende Zusammensetzung als
Zusammensetzung für die Beschichtungslösung zur Bildung der
optisch anisotropen Schicht verwendet wurde, wodurch das
optische Kompensationsblatt (RF-3) hergestellt wurde.
[Zusammensetzung der Beschichtungslösung zur Bildung der optisch anisotropen Schicht] | |
Diskotische flüssigkristalline Verbindung (TE-8- (8, m=4), zuvorgenannte Verbindung)|1 820 g | |
Ethylenglykol-modifiziertes Trimethylolpropantriacrylat (V#360, erhältlich von Shin Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) | 180 g |
Acetylbutyrylcellulose (CAB551-0,2, erhältlich von Eastman Chemical Co.) | 40 g |
Acetylbutyrylcellulose (CAB531-1, erhältlich von Eastman Chemical Co.) | 10 g |
Fotopolymerisierungsinitiator (Irgacure-907, erhältlich von Ciby-Geigy) | 60 g |
Sensibilisierer (Kayacure-DETX, erhältlich von Nippon Kayaku Co., Ltd.) | 20 g |
1-Methoxy-2-propanol (Siedepunkt: 120°C) | 175 g |
Methylethylketon (Siedepunkt: 80°C) | 3 270 g |
Die Vorgehensweisen aus Beispiel 1 wurden wiederholt, mit
dem Unterschied, daß die folgende Zusammensetzung als
Zusammensetzung für die Beschichtungslösung zur Bildung der
optisch anisotropen Schicht verwendet wurde, wodurch das
optische Kompensationsblatt (RF-4) hergestellt wurde.
[Zusammensetzung der Beschichtungslösung zur Bildung der optisch anisotropen Schicht] | |
Diskotische flüssigkristalline Verbindung (TE-8- (8, m=4), zuvorgenannte Verbindung)|1 820 g | |
Ethylenglykol-modifiziertes Trimethylolpropantriacrylat (V#360, erhältlich von Shin Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) | 180 g |
Acetylbutyrylcellulose (CAB551-0,2, erhältlich von Eastman Chemical Co.) | 40 g |
Acetylbutyrylcellulose (CAB531-1, erhältlich von Eastman Chemical Co.) | 10 g |
Fotopolymerisierungsinitiator (Irgacure-907, erhältlich von Ciby-Geigy) | 60 g |
Sensibilisierer (Kayacure-DETX, erhältlich von Nippon Kayaku Co., Ltd.) | 20 g |
Isopropylacetat (Siedepunkt: 89°C) | 445 g |
1-Methoxy-2-propanol (Siedepunkt: 120°C) | 70 g |
Methylethylketon (Siedepunkt: 80°C) | 2 915 g |
Die Vorgehensweisen aus Beispiel 1 wurden wiederholt, mit
dem Unterschied, daß die folgende Zusammensetzung als
Zusammensetzung für die Beschichtungslösung zur Bildung der
optisch anisotropen Schicht verwendet wurde, wodurch das
optische Kompensationsblatt (RF-5) hergestellt wurde.
[Zusammensetzung der Beschichtungslösung zur Bildung der optisch anisotropen Schicht] | |
Diskotische flüssigkristalline Verbindung (TE-8- (8, m=4), zuvorgenannte Verbindung)|1 820 g | |
Ethylenglykol-modifiziertes Trimethylolpropantriacrylat (V#360, erhältlich von Shin Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) | 180 g |
Acetylbutyrylcellulose (CAB551-0,2, erhältlich von Eastman Chemical Co.) | 40 g |
Acetylbutyrylcellulose (CAB531-1, erhältlich von Eastman Chemical Co.) | 10 g |
Fotopolymerisierungsinitiator (Irgacure-907, erhältlich von Ciby-Geigy) | 60 g |
Sensibilisierer (Kayacure-DETX, erhältlich von Nippon Kayaku Co., Ltd.) | 20 g |
Aceton (Siedepunkt: 56°C) | 310 g |
1-Methoxy-2-propanol (Siedepunkt: 120°C) | 345 g |
Methylethylketon (Siedepunkt: 80°C) | 2 790 g |
Die Vorgehensweisen aus Beispiel 1 wurden wiederholt, mit
dem Unterschied, daß die folgende Zusammensetzung als
Zusammensetzung für die Beschichtungslösung zur Bildung der
optisch anisotropen Schicht verwendet wurde, wodurch das
optische Kompensationsblatt (RF-6) hergestellt wurde.
[Zusammensetzung der Beschichtungslösung zur Bildung der optisch anisotropen Schicht] | |
Diskotische flüssigkristalline Verbindung (TE-8- (8, m=4), zuvorgenannte Verbindung)|1 820 g | |
Ethylenglykol-modifiziertes Trimethylolpropantriacrylat (V#360, erhältlich von Shin Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) | 180 g |
Acetylbutyrylcellulose (CAB551-0,2, erhältlich von Eastman Chemical Co.) | 40 g |
Fotopolymerisierungsinitiator (Irgacure-907, erhältlich von Ciby-Geigy) | 60 g |
Sensibilisierer (Kayacure-DETX, erhältlich von Nippon Kayaku Co., Ltd.) | 20 g |
Fluorhaltiges Benetzungsmittel (F-7 (n=15), zuvor erwähnte Verbindung) | 40 g |
Methylethylketon (Siedepunkt: 80°C) | 3 430 g |
Die Vorgehensweisen aus Beispiel 1 wurden wiederholt, mit
dem Unterschied, daß die folgende Zusammensetzung als
Zusammensetzung für die Beschichtungslösung zur Bildung der
optisch anisotropen Schicht verwendet wurde, wodurch das
optische Kompensationsblatt (RF-7) hergestellt wurde.
[Zusammensetzung der Beschichtungslösung zur Bildung der optisch anisotropen Schicht] | |
Diskotische flüssigkristalline Verbindung (TE-8- (8, m=4), zuvorgenannte Verbindung)|1 820 g | |
Ethylenglykol-modifiziertes Trimethylolpropantriacrylat (V#360, erhältlich von Shin Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) | 180 g |
Acetylbutyrylcellulose (CAB551-0,2, erhältlich von Eastman Chemical Co.) | 40 g |
Fotopolymerisierungsinitiator (Irgacure-907, erhältlich von Ciby-Geigy) | 60 g |
Sensibilisierer (Kayacure-DETX, erhältlich von Nippon Kayaku Co., Ltd.) | 20 g |
Siliciumhaltiges Benetzungsmittel (Si-6 (m=22, n=3, p=10, q=5,5, zuvor erwähnte Verbindung) | 5 g |
Methylethylketon (Siedepunkt: 80°C) | 3 430 g |
Die Vorgehensweisen aus Beispiel 1 wurden wiederholt, mit
dem Unterschied, daß die folgende Zusammensetzung als
Zusammensetzung für die Beschichtungslösung zur Bildung der
optisch anisotropen Schicht verwendet wurde, wodurch das
optische Kompensationsblatt (RF-8) hergestellt wurde.
[Zusammensetzung der Beschichtungslösung zur Bildung der optisch anisotropen Schicht] | |
Diskotische flüssigkristalline Verbindung (TE-8- (8, m=4), zuvorgenannte Verbindung)|1 820 g | |
Ethylenglykol-modifiziertes Trimethylolpropantriacrylat (V#360, erhältlich von Shin Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) | 180 g |
Acetylbutyrylcellulose (CAB551-0,2, erhältlich von Eastman Chemical Co.) | 40 g |
Fotopolymerisierungsinitiator (Irgacure-907, erhältlich von Ciby-Geigy) | 60 g |
Sensibilisierer (Kayacure-DETX, erhältlich von Nippon Kayaku Co., Ltd.) | 20 g |
Methylethylketon (Siedepunkt: 80°C) | 3 430 g |
Die in den Beispielen 1 bis 7 und dem Vergleichsbeispiel 1
erhaltenen kontinuierlichen optischen Kompensationsblätter
wurden hinsichtlich ihrer optischen Charakteristiken in der
unten beschriebenen Weise ausgewertet.
Das kontinuierliche optische Kompensationsblatt wurde auf
eine Größe von 30 × 30 cm (Fläche mit der optisch anisotropen
Schicht) zurechtgeschnitten, wodurch ein Teststück
hergestellt wurde.
Der Re-Wert "(nx - ny) × d", wenn das Teststück des Blattes
von der Vorderseite des Teststückes betrachtet wird, wurde an
20 Stellen gemessen, wobei nx und ny die
Hauptbrechungsindizes in der Ebene des Blattes darstellen,
und d ist die Dicke des Blattes (Fig. 1).
Der Re-Wert wurde mit einem Ellipsometer (AEP-100, erhältlich
von Shimadzu Seisakusho, Ltd.) gemessen. Die Veränderung der
Verzögerungen wurde dargestellt durch den Mittelwert und
Maximum- und Minimumwerte von "(nx + ny) × d", die bestimmt
wurden auf Basis der Re-Werte an den 20 Stellen.
Die Dicke des Blattes wurde mit einem Mikrometer gemessen,
und die Re-Werte, wenn das Blatt aus verschiedenen Richtungen
betrachtet wird, wurden mittels eines Ellipsometers (AEP-100,
erhältlich von Shimadzu Seisakusho, Ltd.) gemessen, wodurch
der Winkel (β) der Richtung des minimalen Verzögerungswertes
des optischen Kompensationsblattes bestimmt wurde.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Das Teststück wurde auf eine Glasplatte in einer solchen
Weise aufgebracht, daß die optisch anisotrope Schicht im
Kontakt mit der Oberfläche der Glasplatte steht. Der Aufbau
wurde unter den Bedingungen von 70°C und 95% relativer
Feuchtigkeit für 100 Stunden stehengelassen, und
Veränderungen der Oberflächenform und der optischen
Charakteristiken der Testprobe wurden beobachtet.
Als Ergebnis zeigte keine der aus den Beispielen 1-7 und
dem Vergleichsbeispiel 1 erhaltenen Testproben eine
Veränderung des Erscheinungsbildes und der optischen
Charakteristiken.
Aus einem TFT-Typ-Flüssigkristall-Farbfernseher (6E-C3,
erhältlich von Sharp Corporation) wurden die
Polarisationsplatten entfernt. Ein in Beispiel 1 erhaltenes
optisches Kompensationsblatt (RF-1) wurde auf beiden Seiten
des Fernsehers fixiert, und die Polarisationsplatten wurden
auf den am Fernseher fixierten Blättern in einer solchen
Weise angebracht, daß die zwei Polarisationsachsen der
Polarisierungsplatten sich im rechten Winkel schnitten. Auf
diese Weise wurde eine Flüssigkristallfarbanzeige
hergestellt.
Die Vorgehensweise aus Beispiel 8 wurde wiederholt, mit dem
Unterschied, daß das optische Kompensationsblatt (RF-2) aus
Beispiel 2 anstelle des optischen Kompensationsblattes (RF-1)
zur Herstellung einer Flüssigkristallfarbanzeige verwendet
wurde.
Die Vorgehensweise aus Beispiel 8 wurde wiederholt, mit dem
Unterschied, daß das optische Kompensationsblatt (RF-3) aus
Beispiel 3 anstelle des optischen Kompensationsblattes (RF-1)
zur Herstellung einer Flüssigkristallfarbanzeige verwendet
wurde.
Die Vorgehensweise aus Beispiel 8 wurde wiederholt, mit dem
Unterschied, daß das optische Kompensationsblatt (RF-4) aus
Beispiel 4 anstelle des optischen Kompensationsblattes (RF-1)
zur Herstellung einer Flüssigkristallfarbanzeige verwendet
wurde.
Die Vorgehensweise aus Beispiel 8 wurde wiederholt, mit dem
Unterschied, daß das optische Kompensationsblatt (RF-5) aus
Beispiel 5 anstelle des optischen Kompensationsblattes (RF-1)
zur Herstellung einer Flüssigkristallfarbanzeige verwendet
wurde.
Die Vorgehensweise aus Beispiel 8 wurde wiederholt, mit dem
Unterschied, daß das optische Kompensationsblatt (RF-6) aus
Beispiel 6 anstelle des optischen Kompensationsblattes (RF-1)
zur Herstellung einer Flüssigkristallfarbanzeige verwendet
wurde.
Die Vorgehensweise aus Beispiel 8 wurde wiederholt, mit dem
Unterschied, daß das optische Kompensationsblatt (RF-7) aus
Beispiel 7 anstelle des optischen Kompensationsblattes (RF-1)
zur Herstellung einer Flüssigkristallfarbanzeige verwendet
wurde.
Die Vorgehensweise aus Beispiel 8 wurde wiederholt, mit dem
Unterschied, daß das optische Kompensationsblatt (RF-8) aus
Vergleichsbeispiel 1 anstelle des optischen
Kompensationsblattes (RF-1) zur Herstellung einer
Flüssigkristallfarbanzeige verwendet wurde.
Unter Verwendung der erhaltenen Flüssigkristallfarbanzeigen
wurden Weiß-Bilder und Schwarz-Bilder angezeigt. In der
Anzeige wurden die Durchlässigkeiten (T) unter Veränderung
des Blickwinkels mit einem Spektrofotometer (LCD-5000,
erhältlich von Otsuka Electronics Co., Ltd.) gemessen. Aus
den Meßwerten wurde der Winkel gegen die Normale bestimmt,
bei der der Kontrast (Schwarz/Weiß) auf einer Schwarz-Weiß-
Anzeige 10 anzeigte, und als Blickwinkel definiert, und die
Blickwinkel in Höhenrichtung (Auf-Ab) und der Breitenrichtung
(Links-Rechts) der Anzeige wurden bestimmt. Als Ergebnis
zeigten alle aus den Beispielen 8 bis 14 und dem
Vergleichsbeispiel 2 erhaltenen Anzeigen einen Blickwinkel in
Höhenrichtung (Auf-Ab) von 90° und in der Breite (Links-
Rechts) von 115°. Die aus dem Vergleichsbeispiel 2 erhaltene
Anzeige wies lokal beschränkt schlechte Bilder auf,
wohingegen alle aus den Beispielen 8-14 erhaltenen Anzeigen
derartige Defekte nicht zeigten.
Claims (11)
1. Rechteckiges optisches Kompensationsblatt mit
einer kürzeren Seite von nicht weniger als 14 cm, das einen
transparenten Träger, eine darauf aufgebrachte
Orientierungsschicht und eine auf der Orientierungsschicht
aufgebrachte optisch anisotrope Schicht umfaßt, die optisch
anisotrope Schicht umfaßt eine Verbindung mit einer oder
mehreren diskotischen Struktureinheiten in ihrem Molekül, und
die Veränderung der Verzögerung auf der gesamten Fläche liegt
innerhalb von X ± 5 nm, wobei X im Bereich von 0 bis 100 nm
liegt, und die Verzögerung durch die Formel
(nx - ny) × drepräsentiert wird, worin nx und ny die
Hauptbrechungsindizes auf der Fläche des Blattes sind, und d
ist die Dicke des Blattes in Einheiten von nm.
2. rechteckiges optisches Kompensationsblatt
gemäß Anspruch 1, worin die diskotischen Struktureinheiten
Flächen aufweisen, die zur Fläche des Trägers in Winkeln
geneigt sind, die entlang der Richtung der Tiefe der optisch
anisotropen Schicht variieren.
3. Rechteckiges optisches Kompensationsblatt
gemäß Anspruch 1, worin die kürzere Seite 14 bis 150 cm
mißt.
4. Rechteckiges optisches Kompensationsblatt
gemäß Anspruch 1, worin die Seite, die nicht die kürzere
Seite ist, 21 bis 210 cm mißt.
5. Rechteckiges optisches Kompensationsblatt
gemäß Anspruch 1, das einen minimalen absoluten
Verzögerungswert in einer Richtung aufweist, der zur Normalen
des Blattes geneigt ist, und der von Null verschieden ist.
6. Rechteckiges optisches Kompensationsblatt
gemäß Anspruch 1, worin der transparente Träger eine
negative uniaxiale Eigenschaft aufweist, und seine optische
Achse in der Richtung der Normalen des Trägers zeigt, und die
Bedingung
20 {(nx¹ + ny¹)/2 - nz¹} × d 400erfüllt, worin nx¹ und ny¹ die Hauptbrechungsindizes in der
Fläche des Trägers sind, nz¹ ist der Hauptbrechungsindex in
Richtung der Dicke des Trägers und d¹ ist die Dicke des
Trägers in Einheiten von nm.
7. Rechteckiges optisches Kompensationsblatt mit
einer kürzeren Seite von nicht weniger als 14 cm, das eine
optisch anisotrope Schicht umfaßt, die eine Verbindung mit
einer oder mehreren diskotischen Struktureinheiten in ihrem
Molekül umfaßt, und dessen Variation der Verzögerung auf der
gesamten Fläche innerhalb von X ± 5 nm liegt, worin X im
Bereich von 0 bis 100 nm liegt und die Verzögerung durch die
Formel
(nx - ny) × d,definiert ist, worin nx und ny die Hauptbrechungsindizes auf
der Fläche des Blattes sind, und d ist die Dicke des Blattes
in Einheiten von nm.
8. Verfahren zur Herstellung des optischen
Kompensationsblattes gemäß Anspruch 1, das folgende Schritte
umfaßt:
Aufschichtung einer Beschichtungsflüssigkeit aus einer diskotischen Verbindung in einem Lösungsmittel, das eine Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von nicht unter 100°C enthält, auf eine Orientierungsschicht, die auf einem kontinuierlichen transparenten Träger mit einer Breite von 15 bis 150 cm und einer Länge von 50 bis 3000 m bereitgestellt ist, unter Verwendung eines Stabbeschichters oder Extrusionsbeschichters und Beförderung des transparenten Trägers in Längsrichtung, wodurch eine Beschichtungsschicht gebildet wird;
Trocknung der Beschichtungsschicht durch Aufbringen eines Gases mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 10 m/sec und einer Temperatur von 20 bis 50°C auf die Oberfläche der Beschichtungsschicht;
Erwärmen der Beschichtungsschicht zur Bildung einer diskotischen nematischen Phase;
Abkühlen der Beschichtungsschicht, wodurch eine optisch anisotrope Schicht erhalten wird; und
Schneiden des kontinuierlichen transparenten Trägers mit der Orientierungsschicht und der optisch anisotropen Schicht, wodurch ein rechteckiges optisches Kompensationsblatt mit einer kürzeren Seite von nicht weniger als 14 cm erhalten wird.
Aufschichtung einer Beschichtungsflüssigkeit aus einer diskotischen Verbindung in einem Lösungsmittel, das eine Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von nicht unter 100°C enthält, auf eine Orientierungsschicht, die auf einem kontinuierlichen transparenten Träger mit einer Breite von 15 bis 150 cm und einer Länge von 50 bis 3000 m bereitgestellt ist, unter Verwendung eines Stabbeschichters oder Extrusionsbeschichters und Beförderung des transparenten Trägers in Längsrichtung, wodurch eine Beschichtungsschicht gebildet wird;
Trocknung der Beschichtungsschicht durch Aufbringen eines Gases mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 10 m/sec und einer Temperatur von 20 bis 50°C auf die Oberfläche der Beschichtungsschicht;
Erwärmen der Beschichtungsschicht zur Bildung einer diskotischen nematischen Phase;
Abkühlen der Beschichtungsschicht, wodurch eine optisch anisotrope Schicht erhalten wird; und
Schneiden des kontinuierlichen transparenten Trägers mit der Orientierungsschicht und der optisch anisotropen Schicht, wodurch ein rechteckiges optisches Kompensationsblatt mit einer kürzeren Seite von nicht weniger als 14 cm erhalten wird.
9. Verfahren zur Herstellung eines optischen
Kompensationsblattes gemäß Anspruch 1, das die folgenden
Schritte umfaßt:
Aufschichtung einer Beschichtungsflüssigkeit aus einer diskotischen Verbindung und einem Fluoratom- oder Siliciumatom-haltigen Benetzungsmittel in einem Lösungsmittel auf eine Orientierungsschicht, die auf einem kontinuierlichen transparenten Träger mit einer Breite von 15 bis 150 cm und einer Länge von 50 bis 3000 m bereitgestellt ist, unter Verwendung eines Stabbeschichters oder Extrusionsbeschichters und Beförderung des transparenten Trägers in Längsrichtung, wodurch eine Beschichtungsschicht gebildet wird;
Trocknung der Beschichtungsschicht durch Aufbringen eines Gases mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 10 m/sec und einer Temperatur von 20 bis 50°C auf die Oberfläche der Beschichtungsschicht;
Erwärmen der Beschichtungsschicht zur Bildung einer diskotischen nematischen Phase;
Abkühlen der Beschichtungsschicht, wodurch eine optisch anisotrope Schicht erhalten wird; und
Schneiden des kontinuierlichen transparenten Trägers mit der Orientierungsschicht und der optisch anisotropen Schicht, wodurch ein rechteckiges optisches Kompensationsblatt mit einer kürzeren Seite von nicht weniger als 14 cm erhalten wird.
Aufschichtung einer Beschichtungsflüssigkeit aus einer diskotischen Verbindung und einem Fluoratom- oder Siliciumatom-haltigen Benetzungsmittel in einem Lösungsmittel auf eine Orientierungsschicht, die auf einem kontinuierlichen transparenten Träger mit einer Breite von 15 bis 150 cm und einer Länge von 50 bis 3000 m bereitgestellt ist, unter Verwendung eines Stabbeschichters oder Extrusionsbeschichters und Beförderung des transparenten Trägers in Längsrichtung, wodurch eine Beschichtungsschicht gebildet wird;
Trocknung der Beschichtungsschicht durch Aufbringen eines Gases mit einer Geschwindigkeit von 0,1 bis 10 m/sec und einer Temperatur von 20 bis 50°C auf die Oberfläche der Beschichtungsschicht;
Erwärmen der Beschichtungsschicht zur Bildung einer diskotischen nematischen Phase;
Abkühlen der Beschichtungsschicht, wodurch eine optisch anisotrope Schicht erhalten wird; und
Schneiden des kontinuierlichen transparenten Trägers mit der Orientierungsschicht und der optisch anisotropen Schicht, wodurch ein rechteckiges optisches Kompensationsblatt mit einer kürzeren Seite von nicht weniger als 14 cm erhalten wird.
10. Flüssigkristallanzeige, umfassend eine
Flüssigkristallzelle, die ein Paar Substrate, die jeweils mit
einer transparenten Elektrode ausgestattet sind, und einen
dazwischen eingeschlossenen verdrillten nematischen
Flüssigkristall umfaßt, ein auf beiden Seiten der
Flüssigkristallzelle angeordnetes Polariationsblatt und das
optische Kompensationsblatt gemäß Anspruch 1, das auf
mindestens einer Seite zwischen der Flüssigkristallzelle und
dem Polarisationsblatt bereitgestellt wird.
11. Flüssigkristallfarbanzeige, umfassend eine
Flüssigkristallzelle, die ein Paar Substrate, die mit einer
transparenten Elektrode, einer transparenten
Bildelementelektrode und einem Farbfilter ausgerüstet sind,
und einen zwischen den Substraten eingeschlossenen verdrillt
orientiert nematischen Flüssigkristall umfaßt, ein Paar auf
beiden Seiten der Zelle angeordneter Polarisationsblätter und
das optische Kompensationsblatt gemäß Anspruch 1, das
zwischen der Flüssigkristallzelle und dem Polarisationsblatt
bereitgestellt wird.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP18694995 | 1995-07-24 | ||
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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